Теги → вода
Быстрый переход

Автоматическая станция OSIRIS-REx обнаружила следы воды на астероиде Бенну

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) сообщило о первых результатах, полученных с помощью автоматической станции OSIRIS-REx — Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security — Regolith Explorer, находящейся в непосредственной близости от астероида Бенну. 

Полученные от имеющихся на OSIRIS-REx двух спектрометров данные говорят о присутствии на астероиде молекул, которые содержат связанные вместе атомы кислорода и водорода, так называемые «гидроксилы» или следы воды.

Представлена новая карта распределения водяного льда на Луне

Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) сообщает о том, что на основе данных от отечественного прибора сформирована обновлённая карта распределения водяного льда в грунте южного полюса Луны.

Речь идёт об инструменте LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), который установлен на борту космического аппарата LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Эта автоматическая станция была запущена к Луне ещё в 2009 году.

Российский прибор LEND — это коллимированный нейтронный детектор, предназначенный для поиска на естественном спутнике Земли водородсодержащих соединений и прежде всего водяного льда в верхнем слое грунта. Эти данные будут использованы при планировании будущих лунных миссий.

LEND успешно работает уже больше восьми лет. За это время были сделаны несколько важных открытий. Так, прибор позволил установить факт наличия воды в южных приполярных районах Луны.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Кроме того, исследования показали, что лёд на Луне может находиться не только в постоянно затенённом грунте на внутренних склонах околополярных кратеров. Некоторые районы, где водорода и воды в грунте достаточно много, освещается Солнцем в течение лунных суток.

Представленная карта распределения водяного льда значительно уточнена по сравнению с предыдущей версией, составленной в 2015 году. Она включает данные от прибора LEND за последние три года. Подробнее об исследовании можно узнать здесь

В MIT научились добывать питьевую воду из сухого воздуха

Доступ к питьевой воде в регионах, для которых характерен сухой климат и высокая средняя температура воздуха, может быть сопряжён с рядом трудностей. Удовлетворение потребности человечества в воде является одной из приоритетных задач для учёных всего мира, сконцентрировавших усилия для работы над проектами альтернативного способа получения H2O.

phys.org

phys.org

Исследователи из Массачусетского технологического института нашли довольно простое и действенное решение проблемы нехватки пригодной для употребления воды, сумев извлечь её даже из прогретого воздуха пустынной местности. Система стационарного базирования была протестирована в реальных условиях, для чего разработчики отправились в городок Темпе и установили на крыше Аризонского университета своё устройство. 

phys.org

phys.org

О существовании полевой установки, способной извлекать из сухого воздуха воду, стало известно в 2017 году, однако без реальных испытаний заявленные технические возможности системы воспринимались с солидной долей скепсиса. Тем не менее, аппарат сумел доказать эффективность, добыв за отведённые в рамках эксперимента сутки около 250 мл воды при загрузке 1 кг базового вещества. 

Извлечение воды из воздуха в современных реалиях не является чем-то сверхсложным: здесь ключевую роль играет показатель влажности, от которого напрямую зависит продуктивность системы. Устройство родом из Массачусетского технологического института рассчитано на добычу воды, прежде всего, из сухого воздуха, чего ранее достичь не удавалось. Благодаря инновационным компонентам — высокопористым координационным полимерам, именуемым металлоорганическими каркасами, — установка обеспечит водой даже в условиях пустыни при влажности всего 10 %. Микрочастицы металлоорганического каркаса сначала поглощают воду из воздуха, а затем под воздействием прямых солнечных лучей по принципу обычного дистилляционного опреснителя чистая вода конденсируется в специальной ёмкости. 

scitechdaily.com

scitechdaily.com

Испытания подтвердили, что  металлоорганические каркасы отлично справляются с поставленной задачей и при этом не оставляют после себя лишних примесей в воде. Когда именно прототип устройства обзаведётся коммерческим образцом и станет общедоступным средством для отдельных групп населения пока остаётся загадкой. Разработчикам, несмотря на достигнутые результаты, предстоит ещё долгая работа по улучшению параметров системы. 

Ford изучает идею использования дождевой воды в стеклоомывателе

Компания Ford продемонстрировала возможность сбора дождевой воды для наполнения автомобильного бачка стеклоомывателя. Не исключено, что в перспективе подобное решение будет использоваться на обычных автомобилях.

Идея использования дождевой воды для очистки лобового стекла пришла в голову подросткам из Германии. Во время поездки на автомобиле прошлым летом брат и сестра Дэниел и Лара Крон (Daniel and Lara Krohn) из немецкого Юлиха заметили, что их отец не может очистить разводы на лобовом стекле из-за отсутствия воды в бачке стеклоомывателя. При этом несколько минут назад машину буквально заливало дождём.

«Это был настоящий ливень. Вода была везде, кроме бачка стеклоомывателя. Сестра и я решили, что это очень смешно, а потом решение проблемы пришло само собой. Нужно просто использовать дождевую воду», — рассказал 11-летний Дэниел.

Идея получила первый приз на локальном научном конкурсе, а инженеры компании Ford помогли претворить её в жизнь. Рабочий прототип устройства установлен на автомобиль S-MAX. Сбор воды на тестовом минивэне обеспечили резиновые трубки, связавшие нижнюю часть лобового стекла с бачком для стеклоочистителя. Предусмотрена система фильтрации.

«Решение Дэниела и Лары находилось под носом у водителей на протяжении десятилетий — и понадобился один момент прозрения, чтобы найти и реализовать его. Достаточно всего пяти минут дождя, чтобы бачок стеклоомывателя наполнился полностью», — говорят в Ford.

По подсчётам Ford, каждый владелец легкового автомобиля в Европе использует в год около 20 литров воды для очистки лобового стекла. С учётом того, что на европейских дорогах в настоящее время находятся около 291 млн автомобилей, новая разработка теоретически позволит экономить до 6 млрд литров воды ежегодно только в этой части света. 

Российский прибор на борту Curiosity оценил содержание воды в марсианском грунте

Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) рассказал о результатах работы отечественного прибора на борту американского марсохода Curiosity.

Речь идёт о приборе ДАН («Динамическое альбедо нейтронов»), который создан в ИКИ РАН при участии Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н.Л. Духова (ВНИИА). Инструмент используется для обнаружения водорода и водяного льда вблизи поверхности Марса.

Уникальность ДАН состоит в том, что это первый космический нейтронный спектрометр, в котором, кроме детекторов, установлен ещё и нейтронный генератор. Это позволяет проводить активное зондирование — облучать грунт вдоль трассы движения Curiosity пучком высокоэнергичных нейтронов.

Сообщается, что за время службы прибор произвёл 8 млн импульсов глубинного нейтронного зондирования поверхности Красной планеты. По данным измерений проведены оценки содержания воды и хлора в марсианском веществе.

Установлено, что среднее содержание воды в грунте вдоль трассы движения марсохода составляет около 2,6 % по массе, при этом оно колеблется от 0,5 % до 4 %. Это довольно неожиданный результат, поскольку более ранние исследования с орбиты Марса давали другую цифру — приблизительно 4–7 %. Правда, предыдущие данные были более низкого пространственного разрешения. Тем не менее, налицо загадка, которую предстоит решить в будущих марсианских исследованиях. Среднее содержание хлора в грунте составляет 1,0 %.

Другой необычный вывод состоит в том, что распределение водяного льда в верхнем слое грунта не похоже на то, что можно было бы наблюдать, например, в земной пустыне. «Если воды в определённом месте под поверхностью мало, то вряд ли её содержание резко увеличится всего в нескольких метрах от первого места. Таким образом, предстоит понять, каким образом вода могла отложиться в грунте [Марса] малыми островами», — пишет ИКИ РАН. 

Российский сегмент МКС получит передовую систему регенерации воды

Российские космонавты испытают на борту Международной космической станции (МКС) новую систему получения воды из урины, о чём сообщает газета «Известия».

Ежедневно каждый космонавт на МКС потребляет около четырёх литров воды. Она используется для питья, приготовления пищи, личной гигиены, получения кислорода и др. Однако доставка воды на орбиту стоит дорого. К тому же из-за отказа Соединённых Штатов от российских грузовых кораблей в пользу собственных аппаратов запуски «Прогрессов» осуществляются три раза в год вместо четырёх — это накладывает дополнительные ограничения на объём доставляемой воды.

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Поэтому российский сегмент МКС планируется оснастить комплексом регенерации воды. Система разработана специалистами из ракетно-космической корпорации «Энергия» и Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН совместно с Центром подготовки космонавтов (ЦПК) имени Гагарина и НИИхиммаш. Получаемая из урины вода будет использоваться только для технических нужд.

Система весит примерно 100 кг, а производительность составляет 3,5 литра в час. Испытанием комплекса в условиях космоса займётся участник очередного экипажа МКС — космонавт Олег Артемьев.

Нужно отметить, что американский сегмент МКС уже использует систему для получения воды из урины. Регенерированная вода используется для питья, получения кислорода, смыва в туалете. Производительность новой российской системы будет вдвое выше по сравнению с американской.

Добавим, что очередной экипаж МКС должен отправиться на орбиту 21 марта 2018 года. Пуск ракеты-носителя «Союз-ФГ» с ТПК «Союз МС-08» будет осуществлён с площадки №1 («Гагаринский старт») космодроме Байконур. В составе основного экипажа числятся космонавт Роскосмоса Олег Артемьев, астронавты NASA Эндрю Фойстел и Ричард Арнольд. В составе дублирующего экипажа — космонавт Алексей Овчинин и астронавт Ник Хейг. 

Австралийские учёные предложили очищать воду при помощи графена, полученного из соевого масла

Проблема нехватки питьевой воды остаётся актуальной и сегодня невзирая на достижения современной науки и доступность эффективных методик опреснения. Проживающее в регионах с особо засушливым климатом население по-прежнему не обеспечено доступом к неограниченным запасам чистой воды, пригодной к употреблению без последствий для организма. И маловероятно, чтобы данная проблема перестала быть актуальной в ближайшие несколько лет.

www.bbc.co.uk

www.bbc.co.uk

Билл Гейтс (Bill Gates) пробует воду, добытую очистительной установкой из экскрементов 

Озадачены поиском недорогого способа водоочистки с целью получения питьевой воды и в Австралии. Там местные учёные из исследовательской организации CSIRO научились превращать непригодную воду из акватории близ Сиднея в пригодную для употребления жидкость благодаря инновационной методике фильтрации. 

В основе разработанной CSIRO технологии лежит графеновая плёнка с наноканалами. Такая мембрана пропускает воду, но абсорбирует присутствующие в ней загрязняющие вещества. Данный процесс фильтрации получил название «Graphair». По заявлению авторов проекта очищенная с использованием графенового фильтра вода из сиднейской гавани сразу же пригодна к употреблению без дополнительной обработки. 

Графен для мембран был получен специалистами CSIRO из соевого масла. Метод выделения графена из растительного масла, предложенный всё той же CSIRO, позволяет удешевить себестоимость базового компонента фильтра. Но главное преимущество «Graphair» над альтернативными способами очистки воды — это способность графеновой мембраны качественно фильтровать даже при сильном загрязнении. В доказательство CSIRO провели опыт, в ходе которого графеновую плёнку нанесли на поверхность коммерческого фильтра. В обычных условиях такой фильтр теряет первоначальные свойства через 72 часа с момента начала фильтрации, демонстрируя снижение эффективности. «Модификация» с добавлением графена способна удалять из воды 99 % вредных веществ в течение продолжительного периода времени. 

«Всё, что необходимо — это наш графен, мембранный фильтр и водяной насос. Мы надеемся приступить к полевым испытаниям нашей технологии в странах третьего мира, где население остро нуждается в питьевой воде, в следующем году», — рассказали в CSIRO. 

Землеподобные планеты системы TRAPPIST-1 могут содержать много воды

Данные новых исследований говорят о том, что планеты системы TRAPPIST-1 состоят преимущественно из каменных пород, а воды на некоторых из них может быть даже больше, чем на Земле.

Напомним, что об обнаружении системы TRAPPIST-1 было объявлено в начале 2017 года. В состав группы входят не менее семи землеподобных планет. Центром системы является холодная красная карликовая звезда. Это очень маленькое светило с массой всего около 8 % от солнечной. Звезда располагается относительно недалеко от нас — в 40 световых годах в созвездии Водолея.

Обнаруженные планеты получили обозначения TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g и h — в порядке увеличения их расстояния от центральной звезды. С целью анализа их состава, как сообщает Европейская Южная Обсерватория (ESO), учёные применили сложные методы численного моделирования.

«Планеты системы TRAPPIST-1 расположены так близко друг к другу, что оказывают друг на друга сильное гравитационное воздействие, и поэтому моменты их прохождений по диску материнской звезды — транзитов — несколько сдвигаются. Эти сдвиги зависят от масс планет, от расстояний между ними и от других орбитальных параметров. В нашей компьютерной модели мы изменяли параметры орбит планет до тех пор, пока вычисленные моменты транзитов не совпали с наблюдаемыми, а из этого нашли и массы планет», — объясняют исследователи.

Выяснилось, что поверхности семи планет системы TRAPPIST-1 — это не просто голая каменная пустыня. По-видимому, они содержат значительное количество летучих веществ, вероятно, воды. Причём её запасы, по оценкам, у некоторых представителей системы TRAPPIST-1 могут достигать 5 % массы планеты. Для сравнения: на Земле вода составляет всего около 0,02 % массы планеты.

Более горячие планеты, расположенные вблизи своей материнской звезды, вероятно, окружены плотной атмосферой из водяного пара, а более далёкие покрыты льдом. Четвёртая от центральной звезды планета по своим размерам, плотности и количеству света, которое она получает, больше всего похожа на Землю. Именно эта планета в системе TRAPPIST-1, вероятно, подходит для развития жизни. 

Роботизированные лебеди следят за загрязнением водохранилищ Сингапура

Институтом экологических исследований Национального университета Сингапура (NUS) и Институтом тропических морских наук был создан умный беспилотный плавательный дрон, похожий внешним видом на лебедя. Он получил название Smart Water Assessment Network (SWAN, умная сеть оценки воды). Такие роботизированные лебеди плавают в водохранилищах, отбирая пробы и передавая данные о качестве воды и температуре, не пугая людей, как это бывает с традиционными плавательными беспилотниками.

Как утверждают исследователи, концепция мониторинга качества воды NUSwan (New Smart Water Assessment Network) представляет собой комплексное решение для максимального использования водных ресурсов. Это простой, но мощный инструмент для наблюдения за водной средой. Способность плавательного беспилотника собирать данные в соответствии с направленной миссией в режиме реального времени позволяет проводить интерактивную выборку в любом интересующем месте. Тестирование системы мониторинга NUSwan началось около четырёх лет назад.

Национальное агентство по водным ресурсам Сингапура PUB, которое занимается проблемами водоснабжения в Сингапуре, сообщило о планах по использованию беспилотников SWAN для тестирования и мониторинга качества воды в пяти различных водохранилищах страны. Полученные данные о качестве воды отправляются через беспроводные сети в облачные сервисы.

Роботы-лебеди могут управляться дистанционно, но они будут в основном работать автономно, только требуя базового мониторинга и дистанционного обслуживания через интернет-соединение.

Xiaomi презентовала термопот с «умными» функциями

Краудфандинговая площадка Xiaomi не перестаёт пополняться новой продукцией, среди которой нашлось место для термопота Viomi Smart Water Heater. Устройство значится 113 по счёту продуктом, запуск в серию которого китайский производитель осуществит путём «народного финансирования».

Термопот Viomi Smart Water Heater поступит в продажу под брендом MIJIA. Устройство представляет собой диспенсер с функцией подогрева воды в трёх режимах. Будущий владелец детища специалистов компании Viomi и Xiaomi сможет установить через мобильное приложение объём наливаемой за раз воды, предварительно выбрав её температуру. На выбор предлагаются значения 50°С/100°С, а также подогрев до комнатной температуры. MIJIA Viomi Smart Water Heater станет отличным выбором для тех, кто постоянно нуждается в горячей воде, но не желает каждый раз кипятить для этого электрический чайник.

Объём резервуара для воды в Viomi Smart Water Heater равен четырём литрам. Снабжённая датчиками и электронными компонентами смарт-новинка отправит уведомление на смартфон о текущем уровне заполнения колбы. Термопот проследит и за качеством воды, просигнализировав о загрязнённости устройства. Разработчиками предусмотрено автоматическое отключение подогрева MIJIA Viomi Smart Water Heater в случае, когда объём воды в резервуаре окажется ниже допустимого. 

Проект находится на стадии сбора средств для серийного изготовления. Розничная стоимость MIJIA Viomi Smart Water Heater на местном рынке составит ~$76. 

В системе TRAPPIST-1 с землеподобными планетами обнаружены следы воды

Специалисты Женевской обсерватории говорят о том, что как минимум около нескольких планет в системе TRAPPIST-1 зафиксированы признаки наличия воды.

Напомним, что об обнаружении системы TRAPPIST-1 было объявлено в начале текущего года. В состав группы входят не менее семи землеподобных планет. Центром системы является холодная красная карликовая звезда. Это очень маленькое светило с массой всего около 8 % от солнечной. Звезда располагается относительно недалеко от нас — в 40 световых годах в созвездии Водолея.

Обнародованные данные получены с помощью орбитального телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope). Говорится, что внешние планеты в системе могут содержать воду. А это означает, что теоретически существуют условия для поддержания жизни.

Таким образом, говорят исследователи, TRAPPIST-1 — это система с наибольшим количеством известных землеподобных планет, которые могут быть пригодны для существования жизни.

«TRAPPIST-1 – очень маленькая звезда, масса её составляет всего 8 % солнечной. Она лишь немного больше Юпитера и очень слабая, хоть и расположена не слишком далеко от нас в созвездии Водолея. Астрономы и раньше предполагали, что вокруг таких карликовых звёзд на близких к их поверхности орбитах может обнаружиться много землеподобных планет, подходящих по своим параметрам для поисков внеземной жизни. TRAPPIST-1 стала первой обнаруженной системой такого рода», — сообщает Европейская Южная Обсерватория (ESO). 

Предложен новый способ получения водорода из воды

Американские исследователи при поддержке учёных из Московского физико-технического института (МФТИ) создали нанобиоконструкцию, которая под действием света производит водород из воды.

Водород считается наиболее универсальным и доступным энергоносителем с уникальными характеристиками. Водородные технологии, к примеру, позволяют производить автомобили с нулевым уровнем выбросов углекислого газа в атмосферу. Кроме того, коэффициент полезного действия у водородного топлива (>45 %) гораздо выше, чем у бензинового или дизельного (<35 %).

Водород можно получить из воды с помощью солнечной энергии. Для этого необходимо присутствие специального вещества — фотокатализатора. Наиболее распространённым фотокатализатором является оксид титана TiO2. Однако сам по себе он недостаточно эффективен, поэтому приходится искать различные пути решения проблемы.

В рамках нового исследовательского проекта по получению водорода из воды исследователи синтезировали нанодиски — круглые кусочки мембраны, состоящие из двойного слоя липидов, — со встроенным светочувствительным белком и соединили их с частицами фотокатализатора TiO2.

Оказалось, что полученная в результате нанобиоконструкция по своей эффективности существенно превосходит набор свойств составляющих её частей. Более подробно с результатами исследований можно ознакомиться в материале МФТИ

В России создаётся многоканальная УЗ-система для передачи данных под водой

Специалисты Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают передовую систему передачи данных под водой, основанную на использовании ультразвука (УЗ).

Учёные объясняют, что радиоволны высоких частот не проходят через солёную воду, поэтому для связи используется низкочастотный диапазон, но в нём невозможно обеспечить достаточно широкую полосу передачи данных.

«Ультразвуковые волны распространяются в воде на значительные расстояния, и их применяют для подводной связи. Но в настоящее время существует только одноканальный режим передачи данных», — отмечают исследователи.

Новая система, создаваемая в ТГУ, предусматривает применение многоканальной передачи данных. Для этого будет использоваться матрица излучателей и приёмников.

Ещё одной особенностью прибора станет применение особого типа сигналов. Идея заключается в том, чтобы дать системе возможность учитывать неоднородность воды и её постоянные перемещения.

На первом этапе установка будет выдерживать давление до 100 атмосфер, то есть сможет работать на глубине в 1000 метров. Она позволит передавать информацию на расстоянии от 10 до 100 метров с минимизацией уровня шумов на частотах от 50 до 500 кГц.

Предполагается, что по сравнению с нынешними одноканальными системами связи под водой новое решение обеспечит увеличение пропускной способности в десятки раз. Использовать систему предлагается для обмена данными между подводными роботами и кораблём-носителем, а также для автоматического определения координат подводных объектов. 

Под поверхностью Энцелада скрывается тёплый океан

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) сообщает о том, что учёным удалось получить новые данные о структуре Энцелада — шестого по размеру спутника Сатурна.

Энцелад был открыт ещё в 1789 году Уильямом Гершелем. Однако эта геологически активная луна Сатурна оставалась малоизученной до начала 1980-х, когда с ней сблизились два межпланетных зонда «Вояджер». Их снимки позволили определить диаметр спутника (около 500 км) и обнаружить, что поверхность Энцелада отражает почти весь падающий на неё солнечный свет.

В 2015-м эксперты NASA объявили, что под поверхностью Энцелада скрывается глобальный океан, покрывающий всю площадь спутника. Такой вывод был сделан на основе данных, полученных от межпланетной станции Cassini. Согласно результатам исследований, океан с жидкой водой располагается между твёрдым ядром Энцелада и внешней ледяной коркой.

И вот теперь сообщается, что этот глобальный водоём в южной полярной области находится гораздо ближе к поверхности спутника, нежели предполагалось ранее. Речь идёт приблизительно о 3–5 км. Причём собранные данные указывают на то, что океан является довольно тёплым, а значит, в нём могут существовать условия для поддержания жизни.

Благодаря станции «Кассини» учёные получили массу важной информации об Энцеладе и качественные снимки поверхности этой сатурнианской луны. На фотографиях хорошо видны различные типы ландшафта. В частности, в области северного полюса Энцелада присутствуют кратеры разного размера, пересекающиеся расщелины и ребристые участки. 

В MIT показали возможности подводного мини-робота из гидрогеля

Учёные Массачусетского технологического института (MIT) всегда находятся на передовой инновационных решений, о чём свидетельствуют анонсируемые ими проекты, наработки в самых разных отраслях и прототипы смарт-устройств. В списке наиболее привлекательных направлений для американских исследователей особое место занимает робототехника и все связанные с ней автоматизированные системы. В этот раз команда лаборатории MIT рассказала об успехах в создании устройства в виде клешни-щупальца для функционирования в водной среде. 

Запечатлённый на видео роботизированный механизм представляет собой конструкцию, основная часть которой выполнена из материала под названием гидрогель. Благодаря ему устройство кажется практически невидимым в воде, что позволяет сделать его малозаметным для человеческого глаза. 

news.mit.edu

news.mit.edu

Роботизированная клешня из гидрогеля способна демонстрировать манёвренность под водой не хуже, чем это делают биологические представители местной фауны. Это позволяет роботу приблизиться к рыбе и схватить её до того, как она распознает в необычной конструкции чужеродный и представляющий для неё опасность объект. 

Для изготовления манипулятора исследователи из MIT прибегли к технологии трёхмерной печати. Сложенное из набора кубиков щупальце приводится в движение шприцевым электронасосом. Используя доступную в безграничном количестве воду для ускорения робота вместе с гибкостью его составных частей, которая обеспечивается свойствами гидрогеля, конструкция способна за считанные секунды совершить рывок для захвата движущейся цели. 

С учётом малозаметности и неприглядности робота, которого можно перепутать с медузой, представленная система выглядит достаточно интересным прототипом для последующего развития заложенной в неё идеи. Однако в ближайшие несколько лет потенциальное коммерческое применение гидрогелевому устройству вряд ли найдётся. 

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥