Symulacje numeryczne scalających się gwiazd neutronowych

W tym roku naukowcy po raz pierwszy zarejestrowali fale grawitacyjne powstałe w wyniku połączenia się pary czarnych dziur.Opisanie właściwości fal grawitacyjnych będzie możliwe po dokładnym zbadaniu zjawiska łączenia się gwiazd neutronowych.Celem finansowanego ze środków UE projektu EOSDNSM(Equation of state dependence of neutron star mergers)było zbadanie zjawiska scalania gwiazd neutronowych z zastosowaniem symulacji numerycznych.W fizyce równanie stanu to związek matematyczny jednej ważnej zmiennej z inną ważną zmienną stanu(np.ciśnienie lub gęstość),który jest zawsze prawdziwy.Naukowcy postawili przed sobą dwa główne zadania:lepsze poznanie procesu wytwarzania fal grawitacyjnych w trakcie takich zdarzeń oraz zbadanie roli zjawiska scalania w procesie tworzenia się pierwiastków ciężkich w wyniku reakcji jądrowej wychwytu neutronów prędkich.Zespół przeprowadził szereg symulacji scalania gwiazd neutronowych przy użyciu wielu równań stanu o różnych wartościach temperatury i masy w układzie binarnym.Analizowano widma fali grawitacyjnej oraz ustalono empiryczne zależności dla różnych cech widma.Zidentyfikowano tryby drgań i cechy dynamiczne pozostałości po scaleniu gwiazd i powiązano je z cechami sygnału fali grawitacyjnej.Aby zbadać możliwości wykrycia fal grawitacyjnych oraz prawdopodobny wskaźnik wykrywalności,przeprowadzono analizy danych fal grawitacyjnych z wykorzystaniem symulowanych sygnałów fal grawitacyjnych.Zwiększenie ilości symulacji scalania potwierdziło wcześniejsze ustalenia,mówiące o ścisłym związku między częstotliwością drgań dominującej fali grawitacyjnej a promieniem gwiazdy neutronowej.Ustalenie długości promienia gwiazdy neutronowej na podstawie obserwacji fal grawitacyjnych zależy od tego,jak precyzyjnie ta zależność została opisana.Dlatego naukowcy zakładają,że wyniki projektu umożliwią dokładniejszy pomiar promienia gwiazdy neutronowej.Naukowcom udało się również określić maksymalną masę gwiazd neutronowych,co będzie miało wpływ na fizykę materii o dużej gęstości.Wyniki projektu EOSDNSM wyjaśniają,które mechanizmy są szczególnie silne w danym układzie binarnym i równaniu stanu.Na tej podstawie powstał jednolity schemat klasyfikacji dynamiki układów gwiazdowych po scaleniu oraz emisji fal grawitacyjnych.Prace zespołu pomogą w wyjaśnieniu reakcji jądrowych zachodzących podczas scalania oraz leżących u ich podstaw teoretycznych modeli jądrowych.Ustalenie jasnego związku między równaniem stanu a właściwościami materiału wyrzucanego jest istotne z punktu widzenia rozwoju modeli chemicznych,jak również interpretacji przyszłych obserwacji odpowiedników elektromagnetycznych.

Zagrożenia w przestrzeni kosmicznej

Po opuszczeniu pełniącej funkcję ochronną ziemskiej atmosfery ludzie i roboty mogą być narażeni na wiele niebezpieczeństw.Niezwykle ważne jest,by określić każde zagrożenie,tak aby móc zastosować odpowiednie środki zapobiegawcze.Do największych zagrożeń w przestrzeni kosmicznej należy silne promieniowanie.Słońce wyrzuca z dużą prędkością elektrony,protony i inne fragmenty atomów,które są szkodliwe dla ludzi i sprzętu.W ramach projektu EHEROES(Environment for human exploration and robotic experimentation in space),finansowanego ze środków UE,obliczono zagrożenia związane z eksploracją przestrzeni kosmicznej,dotyczące zarówno organizmów żywych,jak i maszyn.Cenne dane na temat promieniowania słonecznego były i nadal są gromadzone i udostępnione za pośrednictwem bazy danych i usług,oferujących użytkownikom narzędzia do eksploracji danych.Udokumentowano wydarzenia mające miejsce na Słońcu i w przestrzeni kosmicznej w tym przede wszystkim koronalne wyrzuty masy i burze energetycznych cząstek słonecznych oraz ich ewolucję.Najważniejsze procesy fizyczne badane w ramach projektu to nagrzewanie się korony,rozbłyski słoneczne,obszary wybuchów,trójwymiarowa struktura słonecznego pola magnetycznego nad obszarami wybuchów oraz zmienność napromieniowania słonecznego w czasie.Badania te umożliwiły dokładniejsze poznanie warunków panujących w przestrzeni kosmicznej(tzw.pogody kosmicznej)oraz ich zmienności.Uczeni określili prawdopodobną ewolucję najbardziej ekstremalnych zjawisk słonecznych w czasie i przestrzeni w miarę oddalania się ich od gwiazdy.Dzięki temu specjaliści planujący misje kosmiczne będą mogli zminimalizować zagrożenia związane z promieniowaniem.Oszacowano zmienność w skali czasu sięgającej cyklu aktywności Słońca(ok.11 lat).Szczególną wagę przykładano do misji poza niską orbitę okołoziemską na Księżyc,Marsa i w dalsze regiony Układu Słonecznego.Środowisko kosmiczne wokół Księżyca i Marsa pozostaje pod silnym wpływem tych ciał niebieskich.Na przykład,zaburzenia księżycowego pola magnetycznego(w obszarach nietypowo silnych pól magnetycznych)mogą wpływać na cząstki słoneczne docierające do Księżyca.Modele opracowane w ramach projektu umożliwią określenie naładowania statku kosmicznego podczas przechodzenia przez pola magnetyczne Słońca i planet.Mogą też wpłynąć na ładunki użyteczne wybierane w przyszłych statkach kosmicznych,pozwalając na określenie pomiarów o największej wartości diagnostycznej,a tym samym udoskonalenie prognoz dokonywanych przy pomocy modeli.

Od nanocząsteczek do makrocząsteczek

Środowiska międzygwiazdowe i wokół gwiazdowe,złożone cząsteczki i pył powstają z ciężkich pierwiastków,które łączą się zgodnie z napotykanymi warunkami fizycznymi i chemicznymi.Naukowcy z UE opracowali model teoretyczny umożliwiający szczegółowe badanie tego kosmicznego nanoświata.Składniki kosmicznego nanoświata są tak małe,że przejawiają cechy przypominające molekuły.Jednocześnie są dość duże,by posiadać właściwości typowe dla materiałów w stanie stałym.Ta hybrydowa natura makrocząsteczek i nanocząsteczek zwróciła uwagę naukowców korzystających z unijnego dofinansowania.W ramach projektu NANOCOSMOS(The cosmic nanoworld astrophysics at the interface between the molecular and the macroscopic)uczeni modelowali wpływ napromieniowania fotonami na nanocząsteczki pyłu kosmicznego.Tę samą metodę modelowania wykorzystano do amorficznych nanocząsteczek węgla i policyklicznych węglowodorów aromatycznych(PAH).Absorpcja i rozpraszanie fotonów są główną przyczyną zmniejszenia natężenia światła oraz przesunięcia obserwowanych długości fal świetlnych,dobiegających z odległych gwiazd.Modelowanie potwierdza,że do zrozumienia tych zjawisk konieczne jest uwzględnienie struktury nanocząsteczek.O ile nanocząsteczki węgla mają trójwymiarową strukturę,w której atomy węgla są uporządkowane w sześciokątne pierścienie o różnych orientacjach,PAH zbudowane są z pojedynczej warstwy takich pierścieni,połączonych ze sobą.W kontekście implikacji dla obserwacji astronomicznych naukowcy koncentrowali się na promieniowaniu w średniej podczerwieni,emitowanym przez galaktyki.Obserwacje satelitarne w podczerwieni wskazują na obecność stochastycznie nagrzewanego nanopyłu oraz PAH.Ich dysocjacja w wyniku różnic w natężeniu promieniowania,na które są narażone, może wyjaśniać zmienności obserwowane w widmie średniej podczerwieni dobiegającym z odległych galaktyk.Dzięki swojej osobliwej budowie,C60 i C70 największe cząsteczki,jakie zaobserwowano w kosmosie i jedyne cząsteczki poliaromatyczne wykryte dotychczas w przestrzeni kosmicznej mogą także wnosić pewien wkład w promieniowanie w zakresie średniej podczerwieni,emitowanej przez galaktyki.Ich stabilność podczas kolizji z jonami zbadano w trudnych warunkach występujących w ośrodku międzygwiazdowym.C60 i C70 należą do klasy cząsteczek nazywanych fulerenami(nazwanych tak na cześć architekta Buckminstera Fullera).Jak każda cząsteczka w kosmosie,pochłaniają one promieniowanie podczerwone o właściwych dla siebie długościach fal.Podczas testów okazały się one jednak dość stabilne i odporne na promieniowanie.Projekt NANOCOSMOS powinien otworzyć drogę do badania złożonych składników ośrodka międzygwiazdowego,a także ewolucji nanocząsteczek podczas eksplozji supernowych.Naukowcy będą mogli także określić wpływ ewolucji nanocząsteczek na pozostałości materii gwiezdnej wokół starych gwiazd.

Rzut oka w głąb gwiazd neutronowych

Fizykom z UE udało się uzyskać wgląd we wnętrze gwiazd neutronowych poprzez połączenie obserwacji z obliczeniami teoretycznymi.Próbowali w ten sposób określić naturę materii w tych ultra gęstych gwiezdnych szczątkach.Gwiazdy neutronowe to pozostałości po wybuchu supernowych,których materia jest tak gęsta,że atomy przekształcają do postaci swoich składników,głównie neutronów.Są tak gęste,że łyżeczka tej ultra gęstej materii na Ziemi ważyłaby około sześciu miliardów ton.Niektóre gwiazdy neutronowe posiadają także silne pola magnetyczne,które są o milion miliardów razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi.Nie zaskakuje fakt,że gwiazdy neutronowe są swego rodzaju wyjątkowym laboratorium dla naukowców wspieranych przez UE,którzy podjęli się testowania materii w ekstremalnych warunkach,których nie da się odtworzyć w żadnym laboratorium na Ziemi.Celem ostatecznym projektu NSLABDM(Neutron stars as a laboratory for dense matter)było ograniczenie właściwości materii nadjądrowej w ich wnętrzu pomiarami mas gwiazd neutronowych,promieni i szybkości stygnięcia.Wyniki przynoszą wyraźne postępy w Naszej obecnej wiedzy na temat materii wchodzącej w silną interakcję.Właściwości gorącego i gęstego środowiska panującego w rdzeniach gwiazd neutronowych poddano badaniom w ramach teorii efektywnego pola.Badacze z zespołu NSLABDM mogli zastosować dane dotyczące nieznanych mezonów uzyskane w wyniku eksperymentów zderzeniowych z udziałem jonów ciężkich,aby zdefiniować równanie stanu materii jądrowej dla gęstości aż trzykrotnie przekraczających próg nasycenia materii jądrowej.Na podstawie związku między gęstością,temperaturą i ciśnieniem naukowcy oszacowali limit dla najwyższej możliwej masy gwiazdy neutronowej.Ponadto przy ekstremalnie wysokich ciśnieniach wewnątrz gwiazd neutronowych,neutrony łączą się w pary.Wyprodukowane pary uzyskują możliwie najniższy stan energetyczny,na jaki pozwala fizyka kwantowa i przekształcają się w nad ciecz.Badacze z zespołu NSLABDM przeanalizowali różne procesy rozpraszające,by uzyskać współczynniki transportu,które są kluczem do zrozumienia fizyki mikroskopowej gęstej materii nad cieczy.Wszystkie uzyskane wyniki opisano w licznych publikacjach projektu NSLABDM.Wyniki badań dostarczają cennych informacji na temat interakcji cząstek elementarnych i materiału tworzącego gwiazdy neutronowe.

Jak ewoluował Księżyc

Badacze modelują procesy chemiczne,które były aktywne podczas kształtowania się Księżyca,aby lepiej poznać obecne właściwości geochemiczne Księżyca.Uważa się,że Księżyc powstał w wyniku bardzo silnego zderzenia asteroidy i Ziemi we wczesnym okresie jej istnienia.Ciepło wytworzone podczas tego zdarzenia stopiło znaczną część Księżyca,co doprowadziło do powstania księżycowego oceanu magmy(LMO).W wyniku stopniowego ochładzania się i krystalizacji księżycowego oceanu magmy powstał obecny Księżyc,ale pośrednie kroki tego procesu nadal są przedmiotem debaty.Celem finansowanego ze środków UE projektu LUNARMAGMAOCEAN(Late-stage evolution of the lunar magma ocean:An experimental study)było opracowanie nowych modeli w celu wyjaśnienia zmian zachodzących w księżycowym oceanie magmy podczas krystalizacji w późnym stadium ewolucji.Dane na potrzeby tego badania zebrano w trakcie obserwacji powierzchni lawy(bazaltów Mare),misji kosmicznej GRAIL oraz doświadczeń laboratoryjnych.Przy użyciu pieców i pras pracujących w różnym zakresie ciśnień i temperatur naukowcy naśladowali zmieniające się warunki wczesnego księżycowego oceanu magmy.Zastosowali specjalistyczny sprzęt do kontrolowania parametrów,takich jak skład początkowy,temperatura i ciśnienie tlenu.Przy użyciu stopniowej techniki doświadczalnej opartej na serii kolejnych doświadczeń i modelowaniu odtworzono pełny proces ewolucji księżycowego oceanu magmy.Wyniki doświadczeń wysokociśnieniowych zapewniły jasny obraz pierwszych etapów ewolucji księżycowego oceanu magmy.Doświadczenia te połączono z modelowaniem geochemicznym w celu prześledzenia płynnych linii opadania podczas ochładzania się Księżyca.Badacze przeprowadzili również doświadczenia niskociśnieniowe w celu symulacji późniejszych okresów ochładzania się powierzchni,dzięki czemu uzyskali pierwszy szczegółowy obraz procesu tworzenia się skorupy Księżyca.Informacje te będą przydatne zarówno dla geologów,jak i dla astronomów.

Nowa rakieta studentów Politechniki Warszawskiej

Członkowie Sekcji Rakietowej Studenckiego Koła Astronautycznego(SKA)Politechniki Warszawskiej ukończyli prace projektowe nad rakietą,która ma umożliwić wystrzelenie ośmiu amatorskich minisatelitów,tzw.CanSatów,na wysokość kilku kilometrów.Prawie wszystkie elementy urządzenia zostały wyprodukowane w Polsce,zaś głowica i korpus silnika zostały zbudowane samodzielnie przez członków Sekcji.Pomysł na zbudowanie rakiety powstał w 2013 r.Konkretne prace nad projektem rozpoczęły się półtora roku temu.Opiekunem merytorycznym przedsięwzięcia jest prof.nzw.dr hab.inż.Robert Głębocki z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej.Obecnie w projekcie bierze udział piętnaścioro studentów.Prace projektowe i konstrukcyjne są prowadzone wspólnie,spotkania zespołu konstrukcyjnego odbywają się co tydzień.Często organizowane są tzw.burze mózgów,a ostateczne decyzje są podejmowane na zasadzie konsensu.Budowa rakiety odbywa się przy wsparciu firmy Raytheon,producenta zintegrowanego systemu obrony powietrznej i przeciwrakietowej Patriot,który w ubiegłym roku przeznaczył na ten cel grant w wysokości 50000 dolarów.Firma od dawna promuje innowacyjną edukację i stara się stymulować zainteresowanie młodych ludzi dyscyplinami technicznymi oraz zdobywanie przez nich tzw.kompetencji STEM(nauka,technologia,inżynieria i matematyka).Pierwszy test w locie studenckiej rakiety nastąpi w październiku na poligonie artylerii wojskowej pod Toruniem.Po zakończeniu pracy silnika i osiągnięciu pułapu maksymalnego nastąpi uruchomienie systemu wyrzucającego CanSaty z rakiety.Następnie tylna część rakiety,w której znajduje się silnik,odłączy się i obydwie części wylądują na ziemi na spadochronach.Rakietowy projekt studentów Politechniki Warszawskiej jest ściśle związany z międzynarodowym cyklem konkursów CanSat,którego celem jest zachęcenie uczniów szkół średnich i studentów szkół wyższych do samodzielnego konstruowana minisatelitów i prowadzenia za ich pomocą badań naukowych.Nacisk położony jest na innowacyjność w projektowaniu CanSatów.Pomysłodawcą konkursu jest Europejska Agencja Kosmiczna ESA,która realizuje go w ramach programu edukacyjnego poprzez Europejskie Biuro Edukacji Kosmicznej ESERO.W Polsce jego koordynatorem jest Centrum Nauki Kopernik.Polscy uczniowie i studenci odnieśli już kilka sukcesów w tym konkursie.W 2017 roku Sekcja Rakietowa SKA została organizatorem konkursu CanSat w Polsce.Studenckie Koło Astronautyczne powstało przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej w 1996 r.Od tego czasu zrealizowało wiele ambitnych projektów związanych z techniką kosmiczną.Daje to studentom możliwość rozwijania swoich pasji,wykorzystywania zdobytej wiedzy oraz nawiązywania kontaktów międzynarodowych.Politechnika Warszawska jest wiodącą w Polsce uczelnią techniczną,która stwarza przestrzeń do rozwoju.Nieprzerwanie od lat zajmuje czołową pozycję wśród uczelni technicznych w Polsce.Według rankingu Perspektyw 2016 w kategorii Kierunki Techniczne na 12 wskazanych kierunków studiów,aż w sześciu przypadkach Politechnika Warszawska zajęła pierwszą pozycję.Uczelnia kładzie szczególny nacisk na udział w krajowych i zagranicznych programach badawczych.PW dysponuje bardzo wysokim potencjałem naukowo-badawczym w dziedzinie nauk technicznych tj.specjalizowanymi kadrami,bazą badawczą i laboratoryjną.Transfer technologii jest ważnym elementem misji uczelni jako ośrodka innowacyjności i przedsiębiorczości.W PW działa ponad 140 kół naukowych,organizacji i stowarzyszeń.Realizowane przez studentów projekty badawcze pozwalają na połączenie wiedzy zdobytej w toku studiów z umiejętnościami praktycznymi.51 proc.absolwentów PW znajduje pracę w czasie krótszym niż miesiąc(Badanie Losów Absolwentów 2015).Na 19 wydziałach i w 1 kolegium kształci się aktualnie prawie 37 tys.studentów i doktorantów.Więcej informacji na stronie:https://www.pw.edu.pl/

Lewitacja czyli jak utrzymywać orientację przestrzeną i pozycję satelitów

Utrzymywanie orientacji orbitujących satelitów może wkrótce okazać się możliwe,dzięki zastosowaniu lewitującej sfery,wyróżniającej się mniejszą masą i większą niezawodnością w porównaniu do tradycyjnych systemów.Finansowani ze środków UE naukowcy jako pierwsi podążyli w tym kierunku.System kontroli orientacji przestrzennej i orbity(AOCS)statku kosmicznego pozwala mu zachować orientację przestrzenną podczas poruszania się po orbicie i utrzymuje go na wyznaczonej orbicie,co decyduje o powodzeniu i bezpieczeństwie misji.Ponadto skuteczność działania systemu AOCS ma bezpośredni wpływ na ilość zużywanego paliwa,co pośrednio wpływa na koszty związane z misją oraz wielkość ładunku.Aby zwiększyć niezależność i konkurencyjność Europy w sektorze satelitów komercyjnych i naukowych,zrealizowano finansowany przez UE projekt ELSA(European levitated spherical actuator).Głównymi celami projektu było obniżenie masy,zmniejszenie wymiarów oraz ograniczenie zapotrzebowania energetycznego podsystemu kontroli orientacji przestrzennej(ACS)przy równoczesnym zachowaniu precyzji i zwiększeniu niezawodności.W systemie ACS używane są zwykle co najmniej trzy koła zamachowe lub żyroskopy stabilizujące,które wykrywają zmiany takich parametrów,jak przyspieszenie lub moment obrotowy.Następnie w systemie ACS stosowane są stabilizatory,które wprowadzają korekty.Naukowcy pracujący nad projektem ELSA za punkt wyjścia obrali innowacyjny pomysł na system ACS przedstawiony ponad 20 lat temu.Jest to tak zwana sfera zamachowa lewitująca w wyniku działania pola magnetycznego.Jest niemal idealnie symetryczna,stanowiąc optymalny wieloosiowy układ odniesienia,a jej masa jest znacznie mniejsza niż masa systemu złożonego z trzech kół zamachowych.Przezwyciężenie trudności technicznych przybliżyło tę technologię do gotowości komercyjnej.W oparciu o tę zasadę zaprojektowano,zbudowano i przetestowano prototyp laboratoryjny potwierdzający koncepcję.Wybrana koncepcja synchroniczna została dopasowana tak,by w przybliżeniu spełniała wymogi ogólnych specyfikacji dostarczonych przez różnych podwykonawców.Pierwszy prototyp sfery zamachowej zaprojektowano tak,by uzyskać moment obrotowy o wartości 0,2 niutonometrów i momencie pędu wynoszącym 23 niutonometrów na sekundę.Reprezentacyjny model eksperymentalny(elegant breadboard)projektu ELSA umożliwi wykorzystanie potencjału sfery zamachowej pod względem wyeksportowanej siły i momentów obrotowych dla pokazania pełnego potencjału konstrukcji w zakresie kół zamachowych lub żyroskopów stabilizujących do zastosowań kosmicznych.Doprowadzenie idei systemu ACS ze sferą zamachową do fazy gotowości technicznej będzie dla społeczności badań kosmicznych w UE ogromnym osiągnięciem.Umożliwi to uniezależnienie się od obcych systemów,zapewniając solidną alternatywę,która może stać się towarem eksportowym przeznaczonym dla innych krajów i firm.Prace i wyniki zespołu projektu ELSA utorowały drogę do wykorzystania tego potencjału.

 

Rozwijanie nowych źródeł bioenergii

Partnerzy finansowanego ze środków UE projektu EUROPRUNING wdrożyli prawdziwy łańcuch wartości ścinek gałęzi na energię poprzez wprowadzenie nowej technologii i usunięcie barier hamujących wykorzystywanie pozostałości rolniczych jako źródła energii.Rok rocznie sektor rolniczy UE wytwarza ponad 13 milionów ton ścinek gałęzi.Zważywszy na fakt,że ścinki gałęzi mogą posłużyć za doskonałe źródło biopaliwa stałego,ta liczba ma znaczenie.Co ważniejsze,jeżeli funkcjonowałby skoordynowany łańcuch logistyczny,rolnicy mogliby sprzedawać swoje ścinki gałęzi z zyskiem na rynku biomasy.Jednak tak się niestety nie dzieje.Zamiast postrzegać je jako źródło energii,ścinki gałęzi są traktowane jak odpady i w związku z tym spalane albo wbudowywane w glebę.

Łańcuch wartości ścinek gałęzi na bioenergię

Aby pokonać to wyzwanie,partnerzy projektu EUROPRUNING zaczęli od opracowania innowacyjnych urządzeń mechanicznych i narzędzi logistycznych mających ułatwić rolnikom przekształcanie ścinek gałęzi w dostawy bioenergii.W ramach prowadzonych prac przygotowali rozwiązania dla każdego etapu łańcucha wartości,co zaowocowało całym wachlarzem nowych metodologii i technologii.Wdrożyli na przykład innowacyjną metodologię pobierania próbek i analizowania właściwości biomasy z pola i opracowali wytyczne oraz najlepsze praktyki ewaluacji pozostałości ze ścinek gałęzi.Są także autorami wielu prototypowych maszyn rolniczych,między innymi dwóch nowych maszyn do sprzętu ziemiopłodów,prasy do belowania i rębaka,które są w stanie zbierać ścinki gałęzi z gleby i przygotowywać je do transportu.Maszyny uzupełnia„narzędzie SmartBox” i platforma ICT do optymalizacji zbioru i logistyki dostaw oraz monitorowania jakości ścinek.Jeżeli chodzi o magazynowanie,to platforma podaje na przykład zalecenia jak najlepiej zarządzać dużymi składami stertowanej biomasy.Kiedy ścinki gałęzi są gotowe do transportu,narzędzie decyzyjne oparte na GIS pozwala operatorom logistyki obniżyć koszty i optymalizować efektywność.Projekt oferuje także system GPS montowany na ciężarówkach,aby ułatwić kierowcom znajdowanie punktów magazynowania i dostawy oraz planować optymalne trasy między nimi.

Nowe ramy

Mimo iż prace technologiczne były niezwykle pomocne,naukowcy szybko zorientowali się,że to nie wystarczy,gdyż na drodze piętrzą się bariery inne niż techniczne między innymi brak wsparcia politycznego.Innymi słowy,choć innowacje już są dostępne,przepisy muszą nadgonić zaległości.Uzbrojony w tę wiedzę zespół projektu postanowił zmienić utarte przekonanie,że ścinki gałęzi to odpady,które było tak rozpowszechnione wśród rolników i decydentów.Naukowcy postanowili wprowadzić tę zmianę zarówno na szczeblu UE,jak i państw członkowskich.Na szczeblu UE partnerzy projektu skupili się na zmianie podejścia przyjętego we wspólnej polityce rolnej(WPR)do jakości gleby,które zachęca rolników do wbudowywania ścinek gałęzi w glebę nawet jeżeli takie działanie nie przynosi korzyści środowiskowych.Zamiast tego partnerzy przekierowali zasady WPR na przekształcanie ścinek gałęzi w dostawy bioenergii.Na szczeblu krajowym partnerzy pracowali nad włączeniem ścinek gałęzi do krajowych planów działań w zakresie energii ze źródeł odnawialnych poszczególnych państw członkowskich.

Ogromne korzyści

Projekt EUROPRUNING z powodzeniem wniósł wkład w działania zmierzające do pozyskiwania opłacalnych biopaliw stałych o wysokiej jakości ze ścinek gałęzi i pozostałości drewna,poszerzając w ten sposób zakres rynku biomasy.Co więcej naukowcy pracujący nad projektem są przekonani,że wdrożenie ich urządzeń mechanicznych,narzędzi i procedur może doprowadzić do powstania ponad 30000 miejsc pracy w Europie przynosząc tak potrzebne korzyści społeczno-gospodarcze europejskim społecznościom wiejskim.

Istniejące dane nawigacyjne mogą pomóc pilotom unikać turbulencji i poprawić bezpieczeństwo podróży samolotem

Badania wsparte z budżetu projektu DELICAT wykazały, jak można znacznie szybciej i skuteczniej wykrywać turbulencje za pomocą danych, które już są rutynowo przesyłane przez samoloty komercyjne.

Wykrywanie turbulencji pozostaje niezmiennie piętą achillesową współczesnego lotnictwa, a raporty składane przez pilotów są często bardzo niedokładne. Niemniej z uwagi na fakt, że są najtańszą metodą prognozowania występowania tych zjawisk, są też najczęściej wykorzystywane.

Zespół z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wykazał, że dane pozwalające pilotom unikać turbulencji, a nawet przewidywać ich występowanie już są rutynowo rejestrowane i to od wielu lat. Jacek Kopeć, doktorant na Wydziale Fizyki, wydobył te cenne informacje z parametrów lotu standardowo wysyłanych przez transpondery zainstalowane na pokładzie większości nowoczesnych samolotów komercyjnych. Najbardziej obiecującym jest fakt, że nowa metoda wykrywania turbulencji jest nie tylko oryginalna, ale także potencjalnie niezwykle prosta do wdrożenia.

„Obecnie samoloty komercyjne latają na wysokości 10-15 km, gdzie temperatura spada do - 60°C. Warunki do pomiarów parametrów atmosfery są bardzo trudne, co tłumaczy, dlaczego tego typu pomiary nie są przeprowadzane ani systematycznie ani na szeroką skalę” – zauważa Kopeć. „Brak wystarczająco dokładnych i aktualnych danych nie tylko naraża samolot i jego pasażerów na niebezpieczeństwo, ale także ogranicza rozwój teorii i narzędzi do prognozowania turbulencji”.

Pokonywanie przeszkód, jakie stanowią koszty

Aktualnie raporty pilotów (PIREP) przekazywane drogą radiową przez kontrolerów ruchu pilotom innych samolotów są podstawowym źródłem danych o turbulencjach. Zważywszy na fakt, że raporty opierają się na subiektywnych ocenach pilotów, gromadzone w ten sposób dane są często obarczone istotnymi niedokładnościami zarówno co do miejsca wystąpienia turbulencji, jak i jej intensywności. Bardziej precyzyjnych odczytów dostarczają samoloty z programu AMDAR (Aircraft Meteorological Data Relay). To jednak kosztowna metoda, dlatego dane gromadzone na wysokościach przelotowych są stosunkowo rzadko przesyłane. W praktyce uniemożliwia to wykorzystywanie tych raportów do wykrywania i prognozowania turbulencji.

Samoloty pasażerskie są wyposażone w czujniki rejestrujące rozmaite parametry lotów. Niestety większość z tych danych nie jest udostępniana publicznie. Raporty dostępne publicznie zawierają jedynie najbardziej podstawowe parametry, takie jak położenie samolotu (transmisje w trybie ADS-B, wykorzystywane także przez popularny serwis FlightRadar24) oraz prędkość względem ziemi i powietrza (dane z trybu Mode-S). Tymczasem do wykrycia turbulencji potrzebna jest wiedza o przyspieszeniu pionowym. „Przyspieszenia pionowe są szczególnie silnie odczuwane przez pasażerów, jak i sam samolot” – wyjaśnia Kopeć. „Niestety nie ma dostępu do materiałów dotyczących przyspieszeń pionowych. Dlatego postanowiliśmy sprawdzić, czy nie można byłoby wywnioskować tych danych z innych parametrów lotu, które są dostępne w transmisjach Mode-S i ADS-B”.

Zespół badawczy przetestował trzy algorytmy wykrywania turbulencji. Pierwszy opierał się na informacjach o położeniu samolotu (transmisje w trybie ADS-B). Wstępne testy i ich porównanie z parametrami zarejestrowanymi w tym samym rejonie przez samolot badawczy nie przyniosły jednak zadowalających rezultatów. Dwa pozostałe algorytmy korzystały – każdy w nieco odmienny sposób – z parametrów transmitowanych co około 4 sekundy w trybie Mode-S. W drugim podejściu parametry były analizowane za pomocą standardowej teorii turbulencji. W trzecim podejściu naukowcy przyjęli metodę wyznaczania intensywności turbulencji stosowaną dotychczas w pomiarach turbulencji w podszyciach leśnych na bardzo małą skalę.Po wyznaczeniu prędkości wiatru w pobliżu samolotu i przeanalizowaniu jej zmian w kolejnych odczytach,możliwe było zastosowanie dwóch ostatnich podejść teoretycznych do określania lokalizacji obszarów turbulencji z dokładnością do 20 km.Na pokonanie takiej odległości samolot pasażerski potrzebuje około 100 sekund,a zatem ten poziom dokładności pozwoliłby pilotom skutecznie omijać turbulencje.

System łatwy do wdrożenia

System wykrywania turbulencji oparty na istniejących danych nie wymaga zatem znaczących nakładów inwestycyjnych na infrastrukturę lotniczą.Aby mógł funkcjonować potrzebne jest tylko odpowiednie oprogramowanie i komputer w prosty sposób podłączony do odbiorników transmisji w trybie Mode-S z transponderów będących standardowym wyposażeniem samolotów.Zasadniczo samoloty pasażerskie pełnią tu rolę czujników w gęstej sieci punktów pomiarowych nad Europą.W nadchodzących miesiącach zespół badawczy planuje udoskonalić oprogramowanie,niemniej już udało mu się wykazać,jak ta nowa metoda wykrywania turbulencji tak naprawdę działa.Dane do badań gromadzone były w ramach samolotowej kampanii pomiarowej,która była częścią projektu DELICAT zakończonego w marcu 2014 r.Nowy system został zaprezentowany w artykule opublikowanym w maju 2016 r.w czasopiśmie"Atmospheric Measurement Techniques",a dalsze szczegóły udostępnił Uniwersytet Warszawski w sierpniu 2016 r.

 

Wyznaczanie trendów w nauce:Wokół gwiazdy znajdującej się najbliżej Układu Słonecznego krąży planeta na której może istnieć życie

Astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego odkryli,że wokół Proximy Centauri,gwiazdy położonej najbliżej Układu Słonecznego,krąży planeta posiadająca odpowiednie cechy,aby istniało na niej życie to przełom,gdyż ta egzoplaneta jest najbliższą możliwą lokalizacją obcych form życia poza Układem Słonecznym.Wedle opisu badań,który ukazał się w czasopiśmie"Nature",planeta o nazwie Proxima b ma rozmiar co najmniej 1,3 wielkości Ziemi i najprawdopodobniej jest skalista.Znajduje się także bardzo blisko gwiazdy Proxima Centauri niecałe 7 milionów kilometrów,czyli zaledwie 5% odległości miedzy Ziemią a Słońcem.Dlatego też orbita Proximy b jest znacznie krótsza od ziemskiej i jej pokonanie zajmuje zaledwie 11,2 dnia.Odpowiada około jednej ósmej długości orbity Merkurego.To zapewnia planecie Proxima b idealne położenie,ponieważ Proxima Centauri jest zimnym czerwonym karłem,znacznie mniejszym od Naszego Słońca.Stąd też strefa zamieszkiwana znajduje się znacznie bliżej tej gwiazdy niż ma to miejsce w przypadku Naszego Słońca.Oznacza to,że na Proximie b może znajdować się woda w stanie ciekłym kluczowy składnik życia tu na Ziemi,co teoretycznie umożliwia obecność życia na tej planecie.Odkrycie jest o tyle ekscytujące,że przybliżyło poszukiwania życia pozaziemskiego do Nas znacznie bardziej niż ośmielaliśmy się to sobie wcześniej wyobrażać.Jak więc astronomowie dokonali tego fenomenalnego odkrycia?W ramach programu Pale Red Dot Campaign obserwowali nieprzerwanie Proximę Centauri przez pierwszą połowę 2016 roku.Nie widzieli bezpośrednio planety,ale wywnioskowali jej istnienie z ruchu gwiazdy.Kiedy Proxima b krąży wokół gwiazdy jej pole grawitacyjne przyciąga Proximę Centauri przez co chybocze się ona na własnej osi.To właśnie na podstawie tego chybotania naukowcy doszli do wniosku,że wokół Proximy Centauri krąży planeta.Choć Proxima b orbituje w strefie zamieszkiwanej swojego słońca,jej klimat prawdopodobnie znacznie różni się od ziemskiego.Przypuszcza się,że na planecie nie ma pór roku a ponieważ znajduje się tak blisko Proximy Centauri,jest narażona na znacznie silniejsze promieniowanie niż Ziemia.Jeżeli na planecie istnieje woda w stanie ciekłym,prawdopodobnie można ją znaleźć tylko w rejonach bezpośrednio zwróconych w stronę gwiazdy bądź w takim,który mógłby być odpowiednikiem Naszej strefy tropikalnej.Następnym krokiem będzie lepsze przyjrzenie się tej egzoplanecie,a konkretnie panującym na niej warunkom atmosferycznym.Jeżeli są tam pewne gazy,jak tlen i metan,to mogłoby to oznaczać istnienie wody w stanie ciekłym,a być może nawet biologicznego życia.Przejście Proximy b pomiędzy swoją gwiazdą a Ziemią(tzw.egzoplaneta tranzytująca)byłoby najlepszym momentem na bliższe poznanie tej planety.Astronomowie byliby wówczas w stanie zobaczyć,na ile Proxima b zasłania swoje słońce,co pozwoliłoby zyskać pojęcie o jej promieniu i gęstości.Obserwacje światła Proximy Centauri filtrowanego przez atmosferę planety pozwoliłyby poznać skład gazowy jej atmosfery.Jednak szansa na to,że Proxima b jest planetą tranzytującą są niewielkie tylko 1,5% prawdopodobieństwa a sprawy komplikuje dodatkowo fakt,że Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową,co oznacza,że jej jasność zmienia się w nieprzewidywalny sposób.Najlepszym kolejnym krokiem byłoby konwencjonalne obrazowanie planety,ale nie będzie to łatwe,ponieważ jest skąpana w świetle Proximy Centauri,a astronomowie nie mają obecnie do dyspozycji teleskopów zdolnych do przebicia się przez to światło na taką technologię trzeba będzie prawdopodobnie poczekać jeszcze całe dekady.Odkrycie to jest kolejnym kamieniem milowym w poszukiwaniach życia poza Naszą małą planetą i wydaje się,że astronomowie będą wystarczająco zmotywowani do bardziej szczegółowego poznania tej planety.Choć odkryto już setki innych egzoplanet,które na papierze są znacznie lepszymi kandydatkami na miejsce istnienia biologicznego życia,Proxima b jest szczególnie ekscytującym odkryciem z powodu swojej nadzwyczajnej bliskości w stosunku do Ziemi zaledwie 4,25 lat świetlnych.

Unijni astronomowie odkryli Jamesa Deana gwiazd

Znajdująca się w odległości niemal 11000 lat świetlnych niedawno odkryta gwiazda może przynieść unijnym astronomom nowe wskazówki,jak powstają najbardziej masywne gwiazdy we wszechświecie.Mimo,że już teraz jest 30 razy większa od Naszego Słońca,odkryta niedawno gwiazda jest zaskakująco młoda jak na skalę astronomiczną.Jako młoda gwiazda znajduje się wciąż na wczesnych etapach gromadzenia materiału z macierzystego obłoku molekularnego,a naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu DISCSIM są przekonani,że zyska na masie,kiedy osiągnie astronomiczny wiek dojrzały.Zważywszy na fakt,że gwiazdy masywne powstają w podobny sposób co te znacznie mniejsze,możliwość obserwowania rozwoju młodej gwiazdy poprzez rotujący dysk pyłu i gazu,stwarza unikatową okazję do przekonania się,jak powstawało Nasze Słońce.Naukowcy podkreślają,jaka to rzadka sposobność.Przynajmniej w Naszej galaktyce,młode gwiazdy masywne znacznie trudniej badać z tego powodu,że będąc Jamesami Deanami gwiazd,najczęściej„żyją szybko i umierają młodo”.Inaczej mówiąc tego typu gwiazdy są unikatami wśród 100 miliardów gwiazd Drogi Mlecznej.Naukowcy z DISCSIM zwracają uwagę,że średniej wielkości gwiazda typu Naszego Słońca powstaje na przestrzeni kilku milionów lat.Z drugiej strony gwiazdy masywne powstają znacznie szybciej potrzeba im zaledwie 100000 lat.Ale ta prędkość ma swoją cenę,a mianowicie gwiazdy spalają swoje paliwo szybciej przez co,jak ujął to jeden z naukowców,„trudniej je dostrzec w okresie niemowlęctwa”.

Wewnątrz gwiazdowego żłobka

W jaki sposób zespół DISCSIM natknął się na tę astronomiczną rzadkość?Gwiazda została odkryta w chłodnym i gęstym rejonie przestrzeni zwanym obłokiem ciemnym w podczerwieni,który stwarza idealne warunki dla gwiazdowego żłobka.Minus tych rejonów polega na tym,że ze względu na otaczający je gęsty obłok gazu i pyłu,niezwykle trudno jest obserwować za pomocą tradycyjnych teleskopów,co się dzieje w środku.Aby pokonać tę przeszkodę,naukowcy wykorzystali SMA(Submillimetre Array)na Hawajach i VLA(Very Large Array)w Nowym Meksyku(USA).Obydwa instrumenty używają stosunkowo długich fal światła,zapewniając użytkownikom przede wszystkim możliwość rentgenowskiego zajrzenia przez obłok do miejsca powstawania młodych gwiazd.Następnie naukowcy zmierzyli,na podstawie unikatowych śladów różnych molekuł gazu,ilość promieniowania emitowanego przez zimny pył wokół gwiazdy.To pozwoliło im zidentyfikować„dysk keplerowski”,czyli taki,który rotuje szybciej w środku niż na krawędzi podobnie do tego,jak zachodzi rotacja w Układzie Słonecznym.Dysk sugeruje,że gwiazdy masywne powstają tak naprawdę w podobny sposób,co gwiazdy o mniejszej masie,takie jak Słońce.Naukowcy z projektu DISCSIM twierdzą,że to istotna informacja w ich dążeniu do uzyskania ostatecznych odpowiedzi na pytania o to,czy na wczesnym,samograwitacyjnym etapie ewolucji dysku może zacząć powstawać planeta.Z uwagi na fakt,że zagadnienie fragmentacji dysku grawitacyjnego jako drogi do powstania planety znajduje się w chwili obecnej,jak to określają naukowcy,„w stanie kryzysu”ze względu na podważenie zgodnego poglądu przez niedawno przeprowadzone symulacje potrzebne jest takie jak to właśnie starannie przygotowane i rozstrzygające podejście.

Uniwersalna waga ciężka

W ramach kolejnego kroku naukowcy zamierzają obserwować ten sam rejon za pomocą interferometru ALMA(Atacama Large Millimetre Array)kluczowy cel projektu DISCSIM.Te potężne instrumenty,które mają być dostępne w czasie realizacji projektu,umożliwią obejrzenie większej liczby składników wtórnych.Naukowcy są przekonani,że obserwacje przyniosą jeszcze więcej informacji o wczesnym życiu ciężkich gwiazd z Naszej galaktyki.

NCBJ uczestniczy w badaniach kosmicznych wybuchów

Aparatura opracowana i wyprodukowana przez naukowców i inżynierów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych(NCBJ)przyczyni się do bliższego poznania natury jednych z najpotężniejszych wybuchów we Wszechświecie.Urządzenia,w których budowie pomagali Polacy,zamontowane na wystrzelonej 15.09.2016 chińskiej stacji kosmicznej„Tiangong-2”(TG-2),będą badać polaryzację promieniowania gamma rozbłysków gamma.Wysłanie w kosmos detektora POLAR jest jednym z efektów współpracy polsko-szwajcarskiej.15.09.2016,o godzinie 22:04(16:04 czasu polskiego)z Centrum Startowego Satelitów Jiuquan w Chinach wystrzelono rakietę,która wyniesie nową chińską stację kosmiczną"Tiangong-2"(TG-2)na orbitę okołoziemską.Wśród kilkunastu eksperymentów na pokładzie stacji znajdować się będą urządzenia projektu POLAR,służące do badania polaryzacji promieniowania gamma pochodzącego z rozbłysków gamma(GRB,ang.Gamma-Ray Burst),międzynarodowego projektu realizowanego przez Chiny(Institute of High Energy Physics),Szwajcarię(INTEGRAL Science Data Centre,Département de Physique Nucléaire et Corpusculaire Uniwersytetu Genewskiego,Paul Scherrer Institut)oraz Polskę(Narodowe Centrum Badań Jądrowych).Zaangażowanie Naszego kraju było możliwe dzięki zakończonemu już grantowi PSAP("Technologie informatyczne dla potrzeb obserwacji astrofizycznych w szerokim zakresie energetycznym")o wartości 4,1 mln zł,finansowanemu ze środków Polsko-Szwajcarskiego Programu Badawczego(SWISS Contribution)."Wystrzelona dziś rakieta wprowadzi Nasze urządzenia na orbitę okołoziemską.POLAR będzie pierwszym w historii urządzeniem,przeznaczonym głównie do badania polaryzacji promieniowania gamma,pochodzącego z rozbłysków.Dotychczasowych pomiarów jest zaledwie kilka i są obarczone dużą niepewnością.Tymczasem polaryzacja może zdradzić Nam,jaki jest mechanizm powstawania rozbłysków."podkreśla prof.Agnieszka Pollo,kierownik Zakładu Astrofizyki NCBJ"Choć właściwych danych naukowych spodziewamy się dopiero za kilka miesięcy,to mamy nadzieję,że realizowany eksperyment wkrótce pozwoli Nam lepiej zrozumieć naturę tych potężnych kosmicznych wybuchów,a tym samym rozwiązać kolejną zagadkę otaczającego Nas Wszechświata".Pierwszą koncepcję niewielkich rozmiarów detektora do badania polaryzacji promieniowania gamma pochodzącego z rozbłysków opracowali w 2005 roku Nicolas Produit oraz Wojtek Hajdas.W odróżnieniu od innych detektorów badających błyski gamma(np.umieszczonych na pokładzie satelity SWIFT),POLAR przeznaczony jest do pomiaru samego zjawiska polaryzacji,a nie lokalizacji źródeł błysków.Urządzenie składa się z 1600 podłużnych scyntylatorów(6x6x176 mm)ułożonych na kwadratowej powierzchni(40×40 scyntylatorów),dzięki czemu możliwe jest uzyskanie blisko 400 cm2 efektywnego pola rejestracji oraz pomiaru asymetrii.Scyntylatory są zoptymalizowane do pomiaru rozpraszania comptonowskiego w zakresie energii od 50 keV do 500 keV,a emitowane w nich światło jest mierzone w 25 wieloanadowych powielaczach.Dodatkowo detektor wyposażony jest w pasywną osłonę,której zadaniem jest odcinanie niskoenergetycznego promieniowania kosmicznego.Detektor POLAR jednocześnie będzie"obserwował"bardzo dużą część nieba.Polscy naukowcy i inżynierowie są twórcami kluczowych elementów eksperymentu POLAR.Około dziesięciu osób z NCBJ w ciągu ostatnich dziesięciu lat zaangażowanych było bezpośrednio w prowadzone prace.Głównym ich osiągnięciem było zaprojektowanie i wybudowanie układu centralnego trygera wraz z niskopoziomowym oprogramowaniem,a także zaprojektowanie specjalistycznego zasilacza wysokiego napięcia."Tryger to system zbierający i analizujący wstępnie dane ze wszystkich czujników urządzenia,który zapewnia sprawną komunikację z 25 modułami elektroniki typu Front-End i satelitą,a także odpowiada za sterowanie zasilaczami wysokiego i niskiego napięcia."tłumaczy mgr inż.Dominik Rybka,projektant centralnego trygera z Zakładu Elektroniki i Systemów Detekcyjnych NCBJ i Paul Scherrer Institut.W NCBJ powstały również modele inżynieryjnego prototypu zasilacza wysokiego napięcia dla 25 fotopowielaczy.Polacy uczestniczyli także we wszystkich fazach testowania detektora,podczas badań kwalifikacyjnych,akceptacyjnych oraz funkcjonalnych przeprowadzonych m.in.w European Synchrotron Radiation Facility(Francja),European Space Research and Technology Center(Holandia),CERN(Szwajcaria) i w Terni(Włochy).Ponadto trwają prace przygotowawcze do zbierania i analizy danych płynących z eksperymentu POLAR.Niewykluczone,że prace analityczne będą prowadzone w Centrum Informatycznym Świerk,na polskim superkomputerze dysponującym jedną z największych mocy obliczeniowych w Polsce."W projekcie POLAR wykorzystaliśmy Nasze kilkudziesięcioletnie doświadczenie w fizyce jądrowej i budowie detektorów.Dzięki temu,że mamy wysokie kompetencje w tych obszarach,możliwe było zaprojektowanie,wybudowanie,przebadanie i zamontowanie serca urządzenia modułu centralnego trygera,a więc kluczowego elementu pokładowego systemu zbierania danych"mówi prof.Krzysztof Kurek,dyrektor NCBJ"dziś możemy powiedzieć,że dysponujemy unikatowym know-how w zakresie budowy aparatury kosmicznej,jak również mamy możliwość bezpośredniego odczytywania i interpretowania zebranych przez satelitę danych,do których nikt na świecie nie miał dostępu wcześniej".Naukowcy ze Świerka zdobyte doświadczenia zamierzają wykorzystać także w innych dziedzinach.Obecnie trwają rozmowy dotyczące możliwości zbudowania innowacyjnych detektorów Czerenkowa czy wprowadzenia ulepszonych rozwiązań w tomografii komputerowej,która znajduje coraz szersze zastosowania w medycynie jądrowej,szczególnie w diagnostyce i terapii chorób onkologicznych.Błyski promieniowania gamma,choć odkryte na przełomie lat 60-tych i 70-tych XX wieku,wciąż stanowią dużą zagadkę dla naukowców.Pierwszych obserwacji dokonały amerykańskie satelity szpiegowskie w okresie zimnej wojny.Szukając dowodów na prowadzenie prób jądrowych(promieniowanie gamma powstaje m.in.podczas wybuchu bomby atomowej)zaobserwowały takie sygnały pochodzące spoza Ziemi.W toku intensywnych badań dowiedziono,że rozbłyski odpowiadają najsilniejszym wybuchom we Wszechświecie,podczas których w bardzo krótkim czasie i małym obszarze emitowanej jest tyle energii,że wybuch największej bomby atomowej jest przy nich drobnostką.Zgodnie z przewidywaniami prof.Bogdana Paczyńskiego okazało się,że ich źródła znajdują się w innych galaktykach,odległych często o miliardy lat świetlnych.Do dziś nie udało się poznać w pełni ich natury.Obecnie wiąże się je z wybuchami tzw.hiper nowych oraz ze zderzeniami układów obiektów zwartych,np.dwóch gwiazd neutronowych czy gwiazdy neutronowej z czarną dziurą.Jednak aby potwierdzić te scenariusze i zrozumieć ich szczegółowy mechanizm,potrzeba wielu dodatkowych obserwacji.NCBJ ma wieloletnie doświadczenie w dziedzinie satelitarnych eksperymentów astrofizycznych:polscy naukowcy aktywnie uczestniczyli w analizie danych japońskiego projektu AKARI,zaangażowani są obecnie projekty JEM-EUSO i ATHENA.Odpowiedników rozbłysków gamma w dziedzinie optycznej poszukuje zaś projekt"Pi of the Sky".Narodowe Centrum Badań Jądrowych(NCBJ)to jeden z największych instytutów badawczych w Polsce,zatrudniający ponad tysiąc pracowników.Zajmuje się m.in.wspieraniem budowy polskiej energetyki jądrowej,badaniami podstawowymi z dziedziny fizyki subatomowej(fizyka cząstek elementarnych i jądrowa,fizyka plazmy gorącej itp.)oraz stosowaniem metod fizyki jądrowej i produkcją urządzeń dla rozmaitych gałęzi nauki i gospodarki,w tym medycyny.NCBJ posiada jedyny w Polsce reaktor badawczy MARIA wykorzystywany do wytwarzania izotopów promieniotwórczych,radiacyjnej modyfikacji materiałów oraz badań na wiązkach neutronów.Ośrodek uczestniczy w międzynarodowych przedsięwzięciach badawczych oraz w pracach nad nowymi technologiami jądrowymi.Urządzenia opracowane w NCBJ będą wdrażane w Parku Naukowo-Technologicznym w Świerku.

Największa trójwymiarowa mapa Wszechświata sprzed 7 mld lat

Międzynarodowy zespół astronomów VIPERS(VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey,pol.Publiczny Pozagalaktyczny Przegląd Przesunięć ku Czerwieni zrobiony multispektrografem VIMOS),w którego skład wchodzą polscy naukowcy,zaprezentował właśnie największą trójwymiarową mapę Wszechświata sprzed 7 mld lat oraz udostępnił dane niezbędne do jej stworzenia.Przegląd VIPERS to największy w historii przegląd galaktyk odległych od Nas o więcej niż 5 mld lat świetlnych.Obserwacje prowadzone były przez prawie 8 lat przy pomocy multispektrografu VIMOS,zamontowanego na jednym z czterech 8,2-metrowych teleskopów VLT(Very Large Telescope Bardzo Duży Teleskop)Europejskiego Obserwatorium Południowego(ESO)w Chile.Dzięki prawie 500 godzinom pracy jednego z największych ziemskich teleskopów astronomowie wyznaczyli odległości i poznali własności fizyczne ponad 90000 galaktyk.Pozwoliło to stworzyć pierwszą tak dużą i szczegółową trójwymiarową mapę Wszechświata.W rezultacie poznano budowę obszaru kosmosu tak dalekiego od Nas,że światło znajdujących się w nim galaktyk podróżowało na ziemię aż 7 mld lat(ściślej od 5 do 9 mld lat).Dziś widzimy zatem te obiekty takimi,jakimi były 7 mld lat temu,kiedy Wszechświat był dwa razy młodszy niż dziś.Przegląd VIPERS to największy przegląd galaktyk,w jakim kiedykolwiek brały udział teleskopy należące do ESO.Dzięki wykonanym obserwacjom galaktyk sprzed kilku miliardów lat naukowcy dysponują teraz informacjami niezbędnymi,aby zrozumieć,jak zmieniały się z czasem galaktyki różnych typów i jak ewoluowały wypełniające je populacje gwiazd.Badania rozmieszczenia galaktyk pozwalają też"odkodować"rozkład tworzącej szkielet wielkoskalowej struktury Wszechświata ciemnej materii,a nawet wyciągać wnioski o naturze"ciemnej energii",która sprawia,że właśnie od ok.7 mld lat Wszechświat rozszerza się coraz szybciej."Według standardowego modelu kosmologicznego od momentu powstania 13,7 mld lat temu Wszechświat rozszerzał się coraz wolniej.Około 7 mld lat temu doszło do odwrócenia tej tendencji"tłumaczy prof.Agnieszka Pollo(UJ i NCBJ),Kierownik Zakładu Astrofizyki Narodowego Centrum Badań Jądorwych"Obecnie Wszechświat rozszerza się coraz szybciej,a odpowiedzialność za to przyspieszenie przypisuje się tzw.ciemnej energii.Jaka jest jej natura to wciąż pytanie bez odpowiedzi.Stworzenie największego w historii astronomii przeglądu galaktyk z tej odległej epoki przybliża Nas rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej fizyki,chociaż mimo szczegółowej analizy danych nadal nie potrafimy udzielić jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o naturę ciemnej energii".W pracach w tworzeniu mapy Wszechświata z okresu,gdy był on dwa razy młodszy niż obecnie uczestniczyli także polscy naukowcy uczeni z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Warszawie,Uniwersytetu im.Jana Kochanowskiego w Kielcach i Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie(prof.Agnieszka Pollo z UJ i NCBJ,dr Katarzyna Małek i dr Aleksandra Solarz z NCBJ,dr Janusz Krywult z UJK,studenci i doktoranci z UJ,mgr Małgorzata Siudek z CFT PAN).M.in.astronomowie z polskiego zespołu dzięki badaniom kształtów i linii widmowych galaktyk dowiedli,że obserwowany dzisiaj podział galaktyk na dwa główne typy:aktywnie tworzące nowe gwiazdy galaktyki spiralne i wypełnione starymi gwiazdami nieaktywne galaktyki eliptyczne istniał już w czasach,gdy Wszechświat był dwa razy młodszy niż dziś.Dodatkowo,za pomocą algorytmów samouczących,polskim uczonym udało się sklasyfikować różne typy galaktyk,co w czasach wielkich przeglądów nieba jest niezwykle pomocne.Na dostarczonej przez projekt VIPERS mapie Wszechświata widać potężne zwarte struktury,a w nich zgrupowania czerwonych a więc starych galaktyk.Niebieskie aktywne gwiazdo twórczo galaktyki,w których tworzą się gwiazdy,dominują w mniej zagęszczonych obszarach,tak samo,jak ma to miejsce dzisiaj,gdy Wszechświat liczy sobie prawie 14 miliardów lat.Podstawowe typy galaktyk musiały więc ukształtować się we Wszechświecie znacznie wcześniej.Naukowcy liczą,że w trakcie dalszych analiz danych VIPERS otrzymają kolejne przełomowe wyniki.Narodowe Centrum Badań Jądrowych(NCBJ)to jeden z największych instytutów badawczych w Polsce,zatrudniający ponad tysiąc pracowników.Zajmuje się m.in.wspieraniem budowy polskiej energetyki jądrowej,badaniami podstawowymi z dziedziny fizyki subatomowej(fizyka cząstek elementarnych i jądrowa,fizyka plazmy gorącej itp.)oraz stosowaniem metod fizyki jądrowej i produkcją urządzeń dla rozmaitych gałęzi nauki i gospodarki,w tym medycyny.NCBJ posiada jedyny w Polsce reaktor badawczy MARIA wykorzystywany do wytwarzania izotopów promieniotwórczych,radiacyjnej modyfikacji materiałów oraz badań na wiązkach neutronów.Ośrodek uczestniczy w międzynarodowych przedsięwzięciach badawczych oraz w pracach nad nowymi technologiami jądrowymi.Urządzenia opracowane w NCBJ będą wdrażane w Parku Naukowo-Technologicznym w Świerku.

Naukowcy z UMK na tropie ciemnej materii

Naukowcy z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu(UMK)przeprowadzili pionierski eksperyment,wykorzystując optyczny zegar atomowy do poszukiwania ciemnej materii.Wyniki badań ukazały się właśnie na łamach prestiżowego„Nature Astronomy”.Publikacja ta jest dziełem naukowców z Zakładu Fizyki Atomowej,Molekularnej i Optycznej Instytutu Fizyki UMK.Pierwszym autorem jest dr Piotr Wcisło,a współautorami dr inż.Piotr Morzyński,dr Marcin Bober,dr Agata Cygan,dr hab.Daniel Lisak,prof.UMK,dr hab.Roman Ciuryło,prof.UMK oraz dr hab.Michał Zawada.Już sam fakt,że wszyscy autorzy artykułu opublikowanego w czasopiśmie tej rangi,związani są z jednym ośrodkiem badawczym,jest ewenementem w skali polskiej nauki. Co więcej,wszystkie zaprezentowane na łamach"Nature Astronomy"pomiary zostały wykonane w Toruniu w Krajowym Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej(KL FAMO) przy użyciu Polskiego Optycznego Zegara Atomowego(POZA),zbudowanego dwa lata temu wspólnym wysiłkiem badaczy z Uniwersytetu Warszawskiego,Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.Artykuł Experimental constraint on dark matter detection with optical atomic clocks opisuje pierwsze eksperymentalne wykorzystanie optycznych zegarów atomowych do poszukiwania ciemnej materii w laboratorium.Efekty fizyczne sugerujące istnienie ciemnej materii były do tej pory obserwowane tylko w skali galaktycznej.Wyjaśnienie obserwowanego ruchu ciał wewnątrz galaktyk czy charakterystycznego załamania światła,które dociera do Ziemi,wymagałoby znacznie silniejszego oddziaływania grawitacyjnego niż to,którego źródłem była dostrzegalna materia mówi dr Piotr Wcisło.Zaobserwowanie ciemnej materii w warunkach laboratoryjnych byłoby prawdziwym przełomem.Nam udało się wykorzystać narzędzie pozwalające poszukiwać ciemnej materii oraz zmierzyć,że jeżeli ciemna materia rzeczywiście istnieje,to nie oddziałuje ona ze znaną Nam materią silniej niż pewna wyznaczona przez Nas wartość.To krok na drodze do rozwiązania jednego z najbardziej fundamentalnych problemów fizyki.Istnieje kilka teorii opisujących,czym jest ciemna materia wyjaśnia dr hab.Michał Zawada.Pierwsza i najbardziej popularna mówi o tym,że we Wszechświecie oprócz materii,którą możemy obserwować,występuje również inna materia,której nie widzimy,a która oddziałuje grawitacyjnie.Z obliczeń wynika,że ciemnej materii jest 4 razy więcej niż tej,która jest widoczna.Do szukania cząsteczek ciemnej materii buduje się szalenie kosztowne układy doświadczalne.Druga hipoteza zakłada,że to teoria grawitacji może nie być do końca prawdziwa,że być może do zależności siły od odległości należałoby dodać jakiś nieznany czynnik korygujący.Naukowcy z Torunia skupili się na badaniu kolejnej teorii,mówiącej o tym,że istnieją makroskopowe obiekty ciemnej materii,tzw.defekty topologiczne,które powstały we wczesnym,jeszcze szybko schładzającym się Wszechświecie.Defekt taki możemy wyobrazić sobie jako ścianę(o nieznanej Nam grubości),która"przelatuje"przez Wszechświat.Jeśli taki obiekt przemknie przez Krajowe Laboratorium FAMO i jeśli jakkolwiek sprzęga się ze standardową materią,którą znamy,to w tym momencie najczulsze urządzenia na świecie,jakim jest optyczny zegar atomowy,zacznie"tykać"nieco inaczej wyjaśnia dr Wcisło.O tym fizycy na świecie myśleli już wcześniej.Zakładali jednak,że aby sprawdzić,odchylenia w pracy zegara,trzeba mieć inny zegar referencyjny,umożliwiający porównanie pomiarów.Urządzenia musiałyby być znacznie od siebie oddalone,a jednocześnie połączone w sposób,który umożliwi wykrycie nawet drobnych różnic aby zestawić pomiary instrumentów np.w Polsce i w Japonii,trzeba by zbudować odpowiednie połączenie światłowodowe o bardzo wyśrubowanych parametrach.Pionierskim pomysłem dr.Piotra Wcisło było to,że można użyć nawet pojedynczego optycznego zegara atomowego,który jest czuły na poszukiwane zaburzenia.Wystarczy,że jako wzorzec częstości potraktujemy nie tylko ultrazimne atomy,ale też wnękę optyczną,która jest jednym ze standardowych elementów takiego zegara.Częstotliwości światła pochłanianego przez atomy oraz przechodzącego przez wnękę inaczej zareagują na spotkanie z poszukiwanym obiektem.Jego obecność zamanifestuje się jako różnica tych dwóch częstotliwości.Optyczne zegary atomowe wykorzystujące ultrazimne atomy i wnęki optyczne,używane są od lat,jednak przez ten czas eksperymentatorzy nie dostrzegli tego potencjału podkreśla prof.Roman Ciuryło.Czasem połączenie prostych faktów prowadzi do ciekawych konsekwencji.Tak było w tym przypadku.Atutów zaproponowanej przez toruńskich naukowców metody jest wiele.Po pierwsze pozwala ona określać kolejne limity,dotyczące natury ciemnej materii,a co za tym idzie rugować błędne teorie.Przy aktualnym stanie wiedzy na temat ciemnej materii każda odpowiedź jest na wagę złota i wnosi wiele do Naszego rozumienia świata.Naprawdę ekscytująca jest jednak to,że zyskaliśmy realną szansę pozytywnej detekcji ciemnej materii mówi dr Piotr Wcisło.Zaobserwowanie jakiegokolwiek sygnału dowodzącego jej istnienia oznaczałoby nowe otwarcie dla fizyki i astronomii i mogłoby dać odpowiedź na wiele fundamentalnych pytań,które nurtują współczesnych badaczy,dotyczących m.in.natury ciemnej materii,faktycznej niezmienności podstawowych stałych fizycznych czy relacji między modelem standardowym a teorią grawitacji,które choć wewnętrznie spójne nijak nie chcą pasować do siebie nawzajem.Rozwiązanie opracowane przez fizyków z UMK jest też wyjątkowo ekonomiczne.Analizie zostają poddane bowiem dane produkowane przez już istniejący instrument,powołany i wykorzystywany do innych celów,a budowa kosztownych detektorów nie jest konieczna.To,że możemy dziś testować takie pomysły,jest plonem wysiłków ogólnopolskiego środowiska uczonych zajmujących się fizyką atomową,molekularną i optyczną podjętych na początku tego stulecia zaznacza prof.Ciuryło.Dzięki temu,że powstało KL FAMO,możliwe było w Polsce rozwijanie ultranowoczesnych technologii oraz takich gałęzi fizyki,których osiągnięcia pozwoliły na budowę Polskiego Optycznego Zegara Atomowego. To z kolei dało szansę na zmierzenie się z jedną z bardziej fascynujących zagadek Wszechświata.

Zespół naukowców z UMK zamierza nie tylko kontynuować badania, lecz także nawiązać współpracę z innymi ośrodkami dysponującymi optycznymi zegarami atomowymi i stworzyć wspólnie z nimi rodzaj globalnego obserwatorium.

Poszukiwanie na niebie egzoplanet podobnych do Ziemi

Naukowcy,których prace finansowane są ze środków UE,pomagają potwierdzić istnienie egzoplanet podobnych do Ziemi i publikują komunikaty o pogodzie na planetach odległych o 1000 lat świetlnych od Ziemi.Warto sobie przypomnieć raz na jakiś czas,jak doprawdy szczególna jest Nasza planeta.Dzięki litej skorupie zewnętrznej oraz sprzyjającemu położeniu w takiej odległości od Słońca,że może na niej występować woda w stanie ciekłym,jest zdolna z tego co wiemy jako jedyna do podtrzymywania życia.Jak dotąd odkryto niewiele planet,które spełniają kryteria zamieszkiwalności.Jednak naukowcy uczestniczący w finansowanym ze środków unijnych projekcie ETAEARTH,zaczynają właśnie znajdować potencjalne kandydatki.Na przykład Kepler-78b,planeta o wielkości i składzie zaskakująco podobnym do Naszego globu,którą znaleziono w odległości około 400 lat świetlnych.Poszukiwania te mogą ostatecznie przynieść odpowiedź na pytanie,czy jesteśmy sami we wszechświecie.Czteroletni projekt ETAEARTH,który miał być realizowany do końca 2017 r.ma na celu przygotowanie pierwszego, precyzyjnego obrazu tego,na ile rozpowszechnione są w Naszej galaktyce planety podobne do Ziemi.Aby ten cel osiągnąć,łączone są dane pochodzące z Kosmicznego Teleskopu Keplera agencji NASA z odczytami otrzymanymi za pomocą spektrografu HARPS-N agencji ESA,który potrafi wykrywać słabe sygnały prędkości z planet tak małych jak Ziemia.Wyniki są analizowane przez zespół ekspertów z Włoch,Zjednoczonego Królestwa,Szwajcarii i USA.Kombinacja danych z Keplera i HARPS-N pozwala naukowcom dowiedzieć się dużo więcej o tego rodzaju planetach.Odkąd Kepler-78b został zauważony w 2013 roku za pomocą Kosmicznego Teleskopu Keplera,dowiedzieliśmy się już,że planeta krąży wokół jasnej gwiazdy znajdującej się w odległości około 400 lat świetlnych od Nas.Niesamowite jest to,że teraz naukowcy z projektu ETAEARTH zdołali określić promień tej egzoplanety,na podstawie zasłanianego przez nią światła gwiazdy podczas przechodzenia między nią a Ziemią.Określili też masę planety,wykorzystując w tym celu obliczenia siły grawitacji,która powoduje chybotanie się Keplera-78.Dzięki tym danym naukowcy obliczyli następnie gęstość egzoplanety i określili jej skład.Stwierdzili,że jej wielkość równa jest 1,2 raza wielkości Ziemi a masywność 1,7 raza,co sugeruje,że składa się głównie ze skał i żelaza.To sprawia,że Kepler-78b jest najbardziej podobną do Ziemi egzoplanetą,spośród dotychczas odkrytych.Tak,Kepler-78b jest tylko jedną z bardzo wielu znalezionych do tej pory egzoplanet.Partnerzy projektu ETAEARTH mają nadzieję opracować statystki,które pomogą astronomom dostrzec trendy w rozmieszczeniu egzoplanet w zamieszkiwalnych strefach swoich gwiazd.Ponadto,chcieliby także dostarczyć naukowcom większej wiedzy o warunkach faktycznie panujących na tych planetach.Dla przykładu,jako pierwsi w historii zdołali zaobserwować pogodę na egzoplanecie.Pochmurna atmosfera HAT-P-7b,olbrzyma gazowego niemal 16 razy większego od Ziemi,odległego o ponad 1000 lat świetlnych,odbija światło podczas okrążania swojej gwiazdy.Dzięki obserwacjom zmian tego światła budowano przez cztery lata złożony obraz wzorców zachmurzenia wokół planety,który stanowi jak dotąd najbardziej szczegółowy opis pogody na egzoplanecie.Mając przed sobą jeszcze 12 miesięcy pracy,partnerzy projektu ETAEARTH z pewnością sprawią więcej międzygalaktycznych niespodzianek i przybliżą Nas do odpowiedzi na pytanie,czy rzeczywiście jesteśmy sami.

Wyznaczanie trendów w nauce:Fala na Wenus może być największą w Układzie Słonecznym

Japońska sonda zaobserwowała gigantyczną falę w atmosferze Wenus,która może być największym tego rodzaju zjawiskiem w Układzie Słonecznym.Przypuszcza się,że fala ta powstaje w podobny sposób jak zmarszczki na powierzchni wody przepływającej nad skałami na dnie.Fala gorącego powietrza,zwana stacjonarną falą grawitacyjną,podnosi się z powierzchni Wenus i rozciąga wzdłuż całej jej średnicy.Unosi się na wysokości około 65 kilometrów nad powierzchnią w kształcie spłaszczonego V,rozchodząc się przez chmury kwasu siarkowego,które chaotycznie pędzą nad Wenus z prędkością 354 km/h.Anomalia ta trwa przez prawie trzy ziemskie dni,po czym tajemniczo znika.Fali grawitacyjnej nie można zobaczyć gołym okiem,ale można ją sobie wyobrazić jako serie zmarszczek w chmurach nad Ziemią,który rozciągają się na długości 10000 km od Arktyki po Antarktykę.Tak się szczęśliwie składa,że japońska sonda kosmiczna Akatsuki(VCO),będąca sztucznym satelitą Wenus,dostrzegła i po raz pierwszy sfotografowała falę w świetle podczerwonym.W artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie"Nature Geoscience",po roku analizowania danych,japoński zespół badawczy z Uniwersytetu Rikkyo w Tokio i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych(Jaxa)opisuje szczegółowo wyjątkowość i osobliwość stacjonarnej fali grawitacyjnej na Wenus.Interesujące jest to,że owa jaskrawa anomalia utrzymuje się bez ruchu na wierzchołkach chmur spowijających Wenus,co trudno pogodzić z Naszą wiedzą o gęstej górnej warstwie atmosfery tej planety,w której obłoki pędzą z prędkością ponad 100 m na sekundę.Chmury przesuwają się znacznie szybciej niż powoli obracająca się planeta poniżej,gdzie jeden dzień na Wenus trwa dłużej niż wenusjański rok.Wedle hipotezy japońskiego zespołu zjawisko to jest wynikiem fali grawitacyjnej wytwarzanej w czasie,kiedy dolna warstwa atmosfery przesuwa się nad górami,po czym wznosi się ku gęstej górnej warstwie atmosfery.Fale grawitacyjne powstają w następstwie wytrącenia cieczy z pozycji równowagi i są dobrze znane meteorologom i naukowcom zajmującym się atmosferą tu na Ziemi,którzy widzą je w formie zmarszczek na chmurach pary i lodu.W przypadku Ziemi fale grawitacyjne są raczej niewielkie dzięki znacznej gęstości atmosfery.Wenus,która podobnie jak Ziemia jest planetą skalistą ze stałą atmosferą,chmurami,masą równą około 82% masy Ziemi i przyciąganiem na poziomie 90% ziemskiego,można by niewątpliwie opisać jako najgorsze miejsce do odwiedzenia w całym Układzie Słonecznym.Powietrze na powierzchni składa się niemal w 97% z dwutlenku węgla(jest prawie 100-krotnie gęstsze od ziemskiego)a w kojących 462 stopniach Celsjusza topi się nawet ołów,co wyjaśnia też,dlaczego statki kosmiczne są w stanie przetrwać na Wenus zaledwie kilka godzin.Sonda Akatsuki ma krążyć wokół Wenus jeszcze przez kilka lat,więc istnieje nadzieja,że zdoła ponownie uchwycić te fale i pogłębić Naszą wiedzę o jednym z najbliższych sąsiadów Ziemi.

 

Wystrzelenie pojedynczej rakiety ze 104 satelitami ustanawia nowy rekord świata

Partnerzy finansowanego ze środków UE projektu PEASSS(Piezo Electric Assisted Smart Satellite Structure)zapisali się w historii biorąc udział w mega wyniesieniu przez indyjską agencję kosmiczną(ISRO),które pobiło wcześniejszy rekord Rosji z 2014 r.ISRO ustanowiła dnia 15 lutego 2017 r.o godzinie 9.28 nowy rekord,kiedy to w czasie krótszym niż 600 sekund wystrzeliła z Satish Dhawan Space Centre w Sriharikota Sriharikota a następnie uwolniła na orbicie jednocześnie 104 satelity.To dwa i pół razy lepszy wynik od wcześniejszego rekordu Rosji z 2014 r.która przetransportowała 37 satelitów w ramach jednej misji na pokładzie zmodyfikowanego,interkontynentalnego rakietowego pocisku balistycznego.W misji o nazwie PSLV-C37 wykorzystano rakietę nośną PSLV(Polar Satellite Launch Vehicle)system specjalnie zaprojektowany do wynoszenia wielu nanosatelitów na orbitę w jednej rakiecie.Misja wyniosła nanosatelity ważące łącznie niemal 1400 kilogramów 6,5 kilograma na nanosatelitę na niską orbitę okołoziemską(LEO)na heliosynchronicznej wysokości orbitalnej 505 km.To był 39 lot rakiety PSLV.Wśród wystrzelonych nanosatelitów 96 należało do amerykańskiej firmy kosmicznej o nazwie Planet,która pobiła kolejny rekord posiadania największej prywatnej floty satelitów w eksploatacji,składającej się z niesamowitej konstelacji 144 satelitów.Planet postawiła sobie ambitny cel rejestrowania codziennie powierzchni Ziemi.Europejskie obserwacje i działalność kosmiczna również zapisały się w annałach jako część tej misji za sprawą udziału partnerów projektu PEASSS z siedzibą w Holandii.Technologie użyte w projekcie łączą„inteligentne struktury”,takie jak panele kompozytowe,materiały piezoelektryczne i czujniki kolejnej generacji w celu podniesienia dokładności i stabilności niemal wszystkich platform czujnikowych obserwacji Ziemi.Wznosząc się na fali udanego wyniesienia rakietowego,ISRO planuje aktualnie poszerzenie eksploracji kosmosu i po raz pierwszy wyprawę na Wenus,a także wysłanie drugiej misji na Marsa w latach 2021-2022 wedle najnowszych planów.Nawiązując do wypowiedzi niektórych ekspertów,którzy zalecają zadbanie o większą staranność i zrównoważenie z uwagi na śmieci kosmiczne,Laura Grego,starsza badaczka z Global Security Program UCS(Union of Concerned Scientists)w Cambridge,USA,oświadczyła:„rozwijanie kultury odpowiedzialnego wynoszenia w przestrzeń kosmiczną i prowadzenia tam eksploatacji ma kluczowe znaczenie,zważywszy na fakt,że coraz więcej krajów wykonuje loty w kosmos”.Projekt PEASSS,nad którym prace zakończyły się w maju 2016 r.zgromadził konsorcjum organizacji lotniczych i kosmicznych,badaczy uniwersyteckich oraz małych i średnich przedsiębiorstw z Holandii,Niemiec,Izraela i Belgii.Jego celem było opracowanie najnowocześniejszych technologii,takich jak elektronika Nano satelitarna i czujniki kolejnej generacji,aby zwiększyć dokładność europejskich obserwacji kosmicznych i utrzymać Europę w awangardzie badań kosmicznych,redukując potencjalnie koszty i czas potrzebny na opracowanie bardziej precyzyjnych platform czujnikowych w przyszłości,między innymi optyki syntezy apertury,wykrywania i identyfikacji ruchomego celu oraz radarów kompaktowych.Konsorcjum otrzymało niespełna 2 mln EUR środków unijnych na realizację projektu,który kosztował ponad 2,5 mln EUR.

Odsłonięcie problemu ogrzewania korony słonecznej

Od dawna wiadome jest,że temperatura plazmy w koronie najbardziej zewnętrznej warstwie atmosfery Słońca wynosi aż 2-3 miliony Kelwinów.Tymczasem leżąca 2000 km poniżej fotosfera jest zimna jej temperatura wynosi zaledwie 5800 K.Sugerowałoby to,że energia powinna być transportowana z zimnej fotosfery do gorącej korony,ale mechanizm tego procesu pozostawał dotychczas nieznany.Gorąca korona słoneczna jest sprzeczna z Naszą intuicją,która podpowiada Nam,że temperatura zmniejsza się wraz z odległością od źródła ciepła.Atmosfera Słońca zachowuje się jednak inaczej temperatura wprawdzie spada wraz z odległością od jego gorącego(15 milionów Kelwinów)jądra aż do wysokości 100 km powyżej fotosfery,osiągając tam jedynie 4300 K.Wyżej temperatura zaczyna jednak niespodziewanie rosnąć;początkowo wzrost jest powolny w chromosferze,ale już u jej szczytu,w tzw.obszarze przejściowym,temperatura wzrasta gwałtownie aż do temperatur milionowych.Problem z wyjaśnieniem anomalii temperaturowej w atmosferze Słońca polegał na tym,że plazma zanurzona jest w skomplikowanym polu magnetycznym.Przez okres kilkudziesięciu lat wiele ośrodków naukowych próbowało rozwikłać ten problem,dostarczając często wyszukanych scenariuszy opisujących proces ogrzewania korony słonecznej.Wśród nich wyróżnić można dwie zasadnicze grupy.Pierwsza z nich polegała na możliwości przełączania(zmianie topologii)linii pola magnetycznego na skutek dyssypacji prądu w zjonizowanej plaźmie i w rezultacie tego na zamianie zmagazynowanej w polu mgnetycznym energii na energię cieplną.Okazuje się,że zjawisko to jest Nam doskonale znane z życia codziennego,bowiem prąd elektryczny ogrzewa przewód,przez który płynie.Scenariusz drugiej grupy wykorzystuje oscylacje pola magnetycznego i plazmy,w czasie których generowane są fale przekazujące swoją energię plaźmie.Międzynarodowy zespół składający się z naukowców z pięciu krajów i kierowany przez profesora Gerry Doyle z Obserwatorium i Planetarium z Armagh w Irlandii Północnej opublikował raport o odkryciu z wykorzystaniem danych obserwacyjnych otrzymanych przez tzw.Szwedzki Teleskop znajdujący się w La Palma na Wyspach Kanaryjskich.Raport ten dotyczył powszechnie występujących krótkookresowych(o okresie około 50 s)fal Alfvéna w cienkich(o średnicy około 150 km)rurach magnetycznych(o indukcji pola wynoszącej około 3000 Gaussów dla porównania ziemskie pole magnetyczne wynosi mniej niż 0.5 Gaussa).Rur tych jest niezliczona ilość w tzw.obszarach spokojnych Słońca.Fale Alfvéna można natomiast porównać do oscylacji strun od gitary rolę linii magnetycznych pełnią wtedy struny.Grupa z UMCS wykonała zaawansowane symulacje numeryczne wykazując,że fale Alfvéna posiadają potencjał do ogrzewania korony i do generowania wiatru słonecznego.Wiatr ten jest strumieniem niezwykle szybkich(o prędkościach ponaddźwiękowych wynoszących 300 km/s)protonów i jąder helu.Raport ten został ostatnio opublikowany w prestiżowym czasopiśmie Nature(www.nature.com/articles/srep43147).Inni członkowie zespołu to: dr J.Shetye z Obserwatorium i Planetarium Armagh,dr E.Scullion z Uniwersytetu Northumbria w Wlk Brytanii,dr A.K.Srivastava heliofizyk i kierownik projektu z Indii,prof.Bhola N.Dwivedi z Indii,prof.K.Murawski i mgr Dariusz Wójcik z UMCS,dr Marco Stangalini z Rzymu i prof.Tom Ray z Dublina.Prof.Krzysztof Murawski dodaje,że"Nasze odkrycie dostarcza rewolucyjnego rozwiązania znanej od dawna zagadki ogrzewania korony słonecznej i wprowadza przełom w zrozumieniu procesów generacji energii i jej transportu z zimnych do gorących obszarów atmosfery Słońca.Fale Alfvéna partycypują również w wielu innych zjawiskach.Wśród nich wymienić można procesy syntez jądrowych i relatywistyczne dżety wyrzucane z czarnych dziur.Odkrycie to sugeruje konieczność wykonania dodatkowych badań,w tym zaawansowanych symulacji numerycznych.Grupa heliofizyków z Instytutu Fizyki UMCS,pomimo niezwykle bardzo skromnego składu osobowego(prof.K.Murawski i doktorant mgr D.Wójcik),wydaje się być w tym względzie najbardziej kompetentną do wykonania takich symulacji numerycznych."

Zapierające dech odkrycie ziemiopodobnych planet ujawnione światu

Partnerzy finansowanego ze środków UE projektu SPECULOOS pomogli w odkryciu niesamowitego układu gwiazdy TRAPPIST-1 z siedmioma planetami o wielkości zbliżonej do Ziemi.„Odkrycie kilku skalistych planet,których temperatura powierzchni pozwala na utrzymywanie się wody w stanie ciekłym,czyni z tego zdumiewającego układu interesujący cel przyszłych poszukiwań życia”podsumowuje entuzjastycznie dr Chris Copperwheat,z Liverpool John Moores University w Zjednoczonym Królestwie,członek międzynarodowego zespołu badawczego.Artykuł opublikowany 22 lutego 2017 r.w czasopiśmie"Nature"opisuje odkrycie układu siedmiu planet krążących wokół ultra chłodnego karła o nazwie TRAPPIST-1 dokonane przez astronomów pod kierownictwem dr.Michaëla Gillona,naczelnego autora artykułu oraz kierownika projektu SPECULOOS,z Instytutu STAR Uniwersytetu w Liège,Belgia.Gwiazda znajduje się około 39 lat świetlnych(366 trylionów km)od Ziemi.Do przeprowadzenia dokładnych fotometrycznych obserwacji konfiguracji tranzytowania(regularnych łuków świetlnych i przejść przed gwiazdą macierzystą)w celu ustalenia atmosferycznych właściwości planet,naukowcy wykorzystali teleskopy takie jak TRAPPIST-Sud(nazwany na cześć słynnego belgijskiego piwa Trappist)w Liège,Bardzo Duży Teleskop(VLT)w Chile oraz Spitzer agencji NASA.Choć od czasu pierwszego tego typu odkrycia w 1992 r.astronomowie wypatrzyli już tysiące egzoplanet(to planety znajdujące się poza Układem Słonecznym),jest wiele powodów,dla których to najnowsze odkrycie wzbudza większe emocje.I nie chodzi tylko o to,że powolne spalanie wodoru TRAPPIST-1 oznacza,że gwiazda będzie żyć jeszcze przez kolejne 10 trylionów lat,czyli 700 razy dłużej niż dotychczasowe istnienie wszechświata.Omawiane obserwacje wskazują,że przynajmniej siedem planet cechuje się wielkością,temperaturą i naświetleniem podobnym do Ziemi.Co najmniej sześć wewnętrznych planet jest prawdopodobnie skalistych jak Ziemia,a trzy(TRAPPIST-1 e,f oraz g)krążą w strefie zamieszkiwanej swojej gwiazdy(zwanej też ekosferą,ponieważ panujące w niej warunki są„takie jak trzeba”) i mogą być pokryte oceanami,w których teoretycznie może istnieć życie.Żaden inny układ nie dał jak dotąd ludzkości takiej okazji do badania atmosfery egzoplanet o wielkości podobnej do Ziemi.„To niesamowity układ planetarny nie tylko dlatego,że znaleźliśmy tak wiele planet,ale dlatego,że są one wielkości zaskakująco podobnej do Ziemi”zauważa dr Michaël Gillon.Naukowcy zamierzają kontynuować obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba agencji NASA oraz silniejszego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego w Europejskim Obserwatorium Południowym(ESO),aby sprawdzić aktywność biologiczną w atmosferze i odpowiedzieć na najważniejsze pytanie:Czy życie w galaktyce jest wszechobecne?Odpowiedź wraz z rozstrzygającymi dowodami powinna przyjść prędzej niż później.„Mamy nadzieję,że w ciągu najbliższej dekady dowiemy się,czy jest tam życie”doprecyzowuje dr Amaury Triaud,z Instytutu Astronomii w Cambridge,Zjednoczone Królestwo.Partnerzy projektu SPECULOOS,nad którym prace prowadzone będą do grudnia 2018 r.otrzymali niemal 2 miliony EUR dofinansowania na odkrywanie potencjalnie zamieszkiwanych egzoplanet,nadających się do stwierdzenia obecności chemicznych śladów życia za pomocą istniejących i mających powstać w najbliższej przyszłości obiektów astronomicznych.Niesamowite odkrycie TRAPPIST-1 wskazuje na to,że cel mógł już zostać osiągnięty!

Innowacyjna usługa wynajmu skuterów wspomagana przez Galileo

MOTIT serwis wypożyczający skutery elektryczne za pośrednictwem specjalnej aplikacji przeszedł długą drogę od swojego uruchomienia w 2013 r.w Barcelonie.System,który zostanie niedługo udostępniony w Mediolanie,przechodzi właśnie testy w Paryżu.Jednak ten rozwój nie byłby możliwy bez udoskonaleń.Skargi użytkowników mających trudności ze zlokalizowaniem skuterów doprowadziły do powstania koncepcji odbiornika Galileo i wbudowania go w skutery MOTIT w ramach projektu G MOTIT.Od czasu Ubera,serwisy takie jak BlaBlaCar i inne podobne stały się w Europie bardzo modne,a obywatele mieli szansę zaznajomić się z koncepcją aplikacji opartej na GNSS,która pomaga im przemieszczać z jednego miejsca do drugiego.Mniej więcej w tym samym czasie europejskie miasta stały się nieco bardziej ekologiczne,oferując usługi wynajmu rowerów,dzięki którym użytkownicy mogą wypożyczyć rower w jednej stacji i oddać w innej,która znajduje się w pobliżu ich celu.MOTIT zapewnia to co najlepsze z obydwu światów.Od 2013 r.ta koncepcja pod znakiem Web 2.0 wyposaża mieszkańców Barcelony w aplikację do wynajmu skuterów w ekologicznej odsłonie.W odróżnieniu od większości skuterów,które można zobaczyć gdzie indziej,skutery MOTIT są w pełni elektryczne.Można je uruchamiać za pomocą smartfona,mają na wyposażeniu dwa kaski,a ponadto są dostępne do wypożyczenia w niemal dowolnym miejscu w mieście.Nie trzeba już szukać najbliższej stacji i poruszać się stamtąd na piechotę.Użytkownik skutera MOTIT może go pozostawić tam,gdzie mu najwygodniej przed miejscem pracy,domem czy ulubionym sklepem.Po pozostawieniu,skuter jest dostępny dla najbliższego abonenta MOTIT,który potrzebuje środka transportu.Do tej pory brakowało jednak w systemie MOTIT precyzyjnego systemu pozycjonowania,który umożliwiałby użytkownikom dokładniejsze niż za pomocą systemu GPS lokalizowanie skutera.Tutaj właśnie do akcji wkracza G MOTIT(Galileo-Enhanced MOTIT:an electric scooter sharing service for sustainable urban mobility).Impulsem do podjęcia prac nad projektem,w ramach poszukiwań praktycznych zastosowań,które pozwoliłyby Komisji Europejskiej zainteresować potencjalnych użytkowników Galileo,było spostrzeżenie,że europejskie usługi GNSS są dokładnie tym,czego MOTIT potrzebuje,aby zadowolić użytkowników i umożliwić rozwój tego serwisu w innych miastach europejskich.

Dlaczego spośród wszystkich rozwiązań problemu wyższego natężenia ruchu w miastach zdecydowaliście się zainwestować w MOTIT?
Marti Jofre:Serwis był interesujący z dwóch głównych względów.Po pierwsze MOTIT już wskazał na realną konieczność udoskonalenia funkcji lokalizacji,aby zoptymalizować funkcjonowanie istniejącego serwisu,który pomaga użytkownikom wyszukiwać skutery.Taki był dokładnie Nasz cel,gdyż Komisja Europejska chciała zaprezentować korzyści,jakie zapewnia system nawigacji satelitarnej Galileo w kontekście realnych usług.Uznaliśmy ponadto MOTIT za niezwykle innowacyjny serwis w owym czasie,chociaż to prawda,że podobne usługi były już uruchamiane w poprzedzających miesiącach.MOTIT ma wiele innowacyjnych i interesujących aspektów.Zacznijmy od tego,że wszystko jest sterowane za pomocą smartfona,włącznie z uruchomieniem skutera.Ponadto elektryczne skutery zapewniają użytkownikom komfortową i przyjazną środowisku jazdę i można je parkować tak jak dowolny pojazd prywatny,bez konieczności szukania specjalnych stacji to pozwala uniknąć kosztownych inwestycji i zajmowania przestrzeni publicznej na infrastrukturę do ładowania.Wśród innych innowacyjnych aspektów można wymienić dostępność kasku wraz ze skuterem oraz fakt,że korzystanie ze skutera umożliwia szybkie przemieszczanie się po mieście i unikanie zatorów.Wszystko to można połączyć z transportem publicznym na końcowych odcinkach trasy.

Jakie są pana zdaniem główne przeszkody,które stoją na drodze do większego sukcesu?
Na dzień dzisiejszy,poza wspomnianym już problemem z lokalizacją,główną przeszkodą dla wielu użytkowników jest rodzaj pojazdu wybierany przez MOTIT.Korzystanie ze skutera w gęsto zaludnionych miastach może budzić obawy użytkowników o bezpieczeństwo,a dodatkową przeciwnością może być pogoda.MOTIT to serwis,który bez wątpienia ma większy potencjał w bardziej słonecznych krajach,takich jak te w regionie Morza Śródziemnego.
Czy napłynęło do Was dużo negatywnych opinii dotyczących ograniczeń technologii GPS w znajdywaniu najbliższego dostępnego skutera?
Tak i napływały one zarówno od operatora zaangażowanego w projekt,jak i innych operatorów.Niektórzy z nich wyłączyli pewne obszary miasta z oferowanego zakresu usług ze względu na słabe funkcjonowanie lokalizacji,co odbijało się na komforcie użytkowników.To głównie problem wąskich uliczek w starych dzielnicach.
W jaki sposób odbiornik Galileo jest w stanie te problemy rozwiązać?
Galileo,w połączeniu z systemem GPS i innymi systemami nawigacji satelitarnej zapewni większą dostępność satelitów i nowe sygnały.Ogólnie rzecz biorąc spodziewamy się,że jego wykorzystanie zaowocuje zwiększoną dostępnością,dokładnością i niezawodnością obliczania pozycji.Projekt polegał konkretnie na zastąpieniu infrastruktury GPS serwisu MOTIT niezależnym odbiornikiem Galileo w pełni wbudowanym w układ elektroniczny skutera.Projekt badawczy G MOTIT nie polegał zatem na opracowywaniu algorytmów,tylko koncentrował się raczej na integracji technologii i jej demonstracji w konkretnym przypadku użycia.
Demonstracja w Paryżu właśnie się rozpoczęła.Czy wyciągnięte już zostały jakieś wnioski lub spłynęły opinie?
Demonstracja ruszyła na początku grudnia.Projekt został przedłużony do marca 2017 r.a użytkownicy w Paryżu już mogą korzystać z udoskonaleń,które zapewnia nowych odbiornik Galileo.Zbyt wcześnie jeszcze na jakiekolwiek informacje zwrotne na temat demonstracji,ale mamy z pewnością nadzieję,że po jej zakończeniu,kiedy tylko zawrzemy porozumienie handlowe z operatorem,nowy system zostanie także wdrożony w Barcelonie z korzyścią dla użytkowników.
Jakie następne kroki podejmiecie teraz,kiedy prace nad projektem zostały niemal zakończone?
Podejmiemy starania,aby skomercjalizować technologię wśród innych operatorów.Serwisy wspólnego użytkowania samochodów w jedną stronę również mogą być zainteresowane tą technologią,podobnie jak inne serwisy mobilności na żądanie,takie jak carpooling,mikrotranzyt itp.

Rozbłysk we wczesnym wszechświecie

Odkrycie żarzącego się pyłu gwiezdnego w odległej galaktyce może dostarczyć astronomom więcej informacji o specyfice wczesnego wszechświata.Pył kosmiczny tworzy się wewnątrz gwiazd,po czym jest rozrzucany w kosmosie najbardziej spektakularnie podczas wybuchu supernowych kończąc ich życie.Pył ten jest podstawowym budulcem na etapie formowania się nowych gwiazd i planet.We wczesnym wszechświecie zanim pierwsze generacje gwiazd wymarły pył kosmiczny był niezwykle rzadkim zjawiskiem.Zważywszy,że wedle naukowców Wielki Wybuch miał miejsce między 12 a 14 miliardów lat temu,to odkrycie dużych ilości pyłu gwiezdnego w galaktyce,której wiek wynosi zaledwie 600 milionów lat,jest niezwykle ekscytujące.

Spojrzenie w przeszłość

Odkrycie umożliwił po części finansowany ze środków UE projekt FIRST LIGHT,dzięki któremu Nicolas Laporte i jego współpracownicy z University College w Londynie mogli zajrzeć w odleglejszą przeszłość kosmosu za pomocą teleskopu ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).Ten międzynarodowy obiekt astronomiczny położony na chilijskim płaskowyżu na wysokości 5000 m n.p.m.którego Europejskie Obserwatorium Południowe(ESO)jest partnerem,to największe na świecie przedsięwzięcie astronomiczne.Galaktyka,nazwana A2744_YD4,jest najmłodszą i najbardziej odległą spośród wszystkich odkrytych za pomocą teleskopu ALMA,będąc jednocześnie najdalej wysuniętym miejscem we wszechświecie,w którym znajduje się tlen.Zespół projektowy zdołał ustalić,że ilość pyłu znajdującego się w tej galaktyce równa jest 6 milionom mas Słońca,a tempo formowania się gwiazd wynosi tam 20 mas Słońca rocznie w porównaniu do zaledwie jednej masy Słońca rocznie w obrębie Drogi Mlecznej.Obraz tej galaktyki,jaki widzimy obecnie odpowiada czasom,kiedy we wszechświecie formowały się pierwsze gwiazdy i galaktyki.

Nasz kosmiczny brzask

Jakie to ma więc znaczenie?Przede wszystkim odkrycie tak dużej ilości pyłu w tak młodej galaktyce dostarcza nowych informacji o tym kiedy wybuchały pierwsze supernowe,a więc daje Nam lepsze pojęcie o tym,kiedy pierwsze gorące gwiazdy zaczęły rozjaśniać wszechświat swoim światłem.Określenie pory tego„kosmicznego brzasku”jest jednym z ważniejszych celów badań astronomicznych od lat.Zespół ustalił również,że znaczące procesy formowania się gwiazd rozpoczęły się około 200 milionów lat przed epoką,w jakiej obserwowana jest galaktyka.Stwarza to naukowcom bezprecedensową okazję do zbliżenia się do punktu,w którym pojawiły się pierwsze gwiazdy i galaktyki.Ostatecznie,dowiedzenie się kiedy i jak doszło do pojawienia się pierwszej generacji gwiazd we wszechświecie ma bezpośrednie znaczenie dla dosłownie całej Naszej dzisiejszej wiedzy.Nasze Słońce i Nasz planeta,a nawet my sami,to wytwór jakieś 13 miliardów lat później tego kosmicznego pyłu,wytworzonego i rozrzuconego przez pierwsze gwiazdy.Dotychczasowe sukcesy projektu wskazują,że perspektywy przeprowadzenia jeszcze bardziej dogłębnych i obszernych obserwacji podobnych galaktyk są bardzo obiecujące.Dalsze badania mogą doprowadzić do prześledzenia procesów powstawania gwiazd w jeszcze bardziej odległym okresie wczesnego wszechświata.W każdym razie można się spodziewać dalszych ciekawych odkryć w ramach projektu FIRST LIGHT,którego zakończenie przewidziano na wrzesień 2020 r.

Wysoce precyzyjne,podziemne widzenie na potrzeby robót infrastrukturalnych

Praca zakładów użyteczności publicznej w terenie może stać się prawdziwym utrapieniem nawet wtedy,kiedy dokładne mapy są pod ręką.Robotnicy są w stanie szybko zlokalizować poszukiwaną sieć,ale mogą koniec końców doprowadzić do uszkodzenia sieci należących do kogoś innego.Tego typu sytuacji już niedługo będzie można uniknąć dzięki wspomagającemu urządzeniu,opracowanemu w ramach projektu LARA.Urządzenie LARA wyposaża robotników pracujących w terenie w zdolność„widzenia pod ziemią”.Konkretnie urządzenie łączy technologię GNSS,trójwymiarową technologię 3D GIS i geoprzestrzenne bazy danych z grafiką komputerową i rozszerzoną rzeczywistością,aby renderować złożone modele 3D podziemnych sieci:kanalizacyjnych,gazowych i elektrycznych.Możliwości zastosowania tej technologii są ogromne.Według raportu z 2006 r.(McMahon et all,2006 r.)dostawcy mediów z samego tylko Zjednoczonego Królestwa wykonują co roku ponad 1,5 miliona otworów w drogach,często ze szkodą dla mienia stron trzecich.Łącznie obsługa techniczna kosztuje społeczeństwo brytyjskie około 5,8 mln EUR,a partnerzy LARA mają nadzieję znacznie obniżyć te nakłady.

Na czym dokładnie polega funkcjonowanie systemu LARA?
Konstantinos Smagas:W ramach projektu LARA powstaje system programistyczno-sprzętowy,który będzie ostatecznie w stanie efektywnie zarządzać danymi geoprzestrzennymi z podziemnych obiektów.Polega to na łączeniu rozmaitych podmodułów GNSS,rzeczywistość rozszerzona,trójwymiarowy GIS i bazy geodanych w zintegrowany system nawigacyjno-pozycjonujący i informacyjny na tablety.W praktyce system LARA będzie przewodnikiem pracujących w terenie robotników z firm dostarczających media w wykonywaniu codziennych prac:„zajrzą”pod ziemię za pomocą renderowania złożonych modeli 3D podziemnej infrastruktury splątanych sieci wodno-kanalizacyjnych,gazowych i elektrycznych.Będą w stanie lepiej monitorować,dokumentować i zarządzać infrastrukturą użytkową na miejscu.Po pierwsze dzięki zlokalizowaniu strefy prac w przeglądarce GIS uzyskają wizualne odwzorowanie podziemnej infrastruktury i jej parametrów.Następnie mogą wykorzystać silnik rozszerzonej rzeczywistości do intuicyjnego przeglądania tej infrastruktury w 3D na tle rzeczywistego obrazu z kamery.Wreszcie,po zakończeniu prac,mogą użyć tego samego narzędzia do sporządzenia sprawozdań i aktualizacji istniejących map infrastruktury.

W jaki sposób przyczynia się to do wzrostu wydajności?

Zyskanie możliwości dokładnego określenia położenia mediów w rejonie wykopów przed przystąpieniem do prac to przełom dla publicznych i prywatnych dostawców mediów.System LARA wskaże dokładnie gdzie co jest,dzięki czemu interwencje w ramach utrzymania i konserwacji infrastruktury podziemnej będą znacznie bardziej precyzyjne i jednocześnie pozostawią w nienaruszonym stanie sąsiadujące sieci podziemne.Precyzyjna interwencja obniży ogólne koszty obsługi technicznej,minimalizując tym samym społeczno-gospodarcze implikacje długotrwałych prac na powierzchni,takich jak niepotrzebne zatory w ruchu drogowym,zakłócenia w ruchu pieszych,marnotrawstwo materiałów,nakład czasu pracowników,podwyższone zapotrzebowanie na energię,uciążliwości wizualne i hałas.

Prace nad projektem mają się ku końcowi.Co już udało się osiągnąć i co jeszcze pozostało do zrobienia?

Na chwilę obecną opracowaliśmy i przetestowaliśmy pierwszy prototyp w mieście Kozani w Grecji.W związku z tym wszystkie zespoły pracowały intensywnie nad doskonaleniem integracji i dostrajaniem dokładności.Prace prowadzone w realnych sytuacjach ujawniły,tak jak się spodziewaliśmy,kilka problemów technicznych.Niektóre zostały rozwiązane na miejscu,a inne rozwiązania zaplanowano na nadchodzące tygodnie.Ogólnie rzecz biorąc wyniki pierwszej oceny pilotażowej były niezwykle obiecujące i dostarczyły cennych informacji zwrotnych na temat integracji udoskonaleń,zwłaszcza jeżeli chodzi o Naszą technologię rozszerzonej rzeczywistości,która okazała się całkiem imponująca.Ostatni etap projektu,kiedy już się uporamy z tą pracą i zbudujemy ostateczny prototyp,poświęcony będzie definiowaniu i doskonaleniu modeli biznesowych z myślą o ich wykorzystaniu do udanego wprowadzenia systemu LARA na rynek.

Na jakim etapie jest test pilotażowy w Birmingham?

W obydwu lokalizacjach wybraliśmy obszary i zestawy danych do wykorzystania w ramach testów pilotażowych.Teraz,kiedy test pilotażowy w Grecji mamy już za sobą,czekamy z niecierpliwością na test systemu na obszarach wskazanych przez Radę Miejską Birmingham,gdzie planowana jest budowa multi węzła tankowania o niskiej/zerowej emisji.Równocześnie korzystamy z kontrolowanych lokalizacji testowych w Limassol i Nikozji na Cyprze,dzięki którym możemy przeprowadzać testy na co dzień.Wyniki tych testów pilotażowych dostarczą nam przydatnych wskazówek,jak doskonalić wydajność platformy LARA.

W jaki sposób Galileo stał się kluczowym czynnikiem technologii LARA?

Odbiornik LARA jest wyposażony w wysoce precyzyjny moduł odbiorczy GNSS o niskiej mocy i dużej autonomii,który jest w stanie osiągnąć dokładność do jednego centymetra.Odbiornik na który składa się moduł GNSS,moduł IMU oraz GUI jest w stanie pracować z wieloma konfiguracjami,między innymi z Galileo,EGNOS GLONASS oraz BeiDou,niemniej Galileo odgrywa kluczową rolę we wspomaganiu Ns w doskonaleniu dokładności,zwiększaniu dostępności i integralności.Dalsze podnoszenie dokładności było oczywiście wymagane i dlatego do ograniczenia błędu geolokalizacji do około 1 cm wykorzystywana jest technologia korekty różnicowej(EGNOS,DGNSS oraz RTK).

Kiedy system zostanie udostępniony na rynku?

Złożoność i w konsekwencji wartość Nszego rozwiązania rośnie stopniowo z każdą wersją prototypu,która zostaje opracowana i poddana testom.Naszym bieżącym celem jest przygotowanie pełnego prototypu systemu i dostarczenie produktu bardzo zbliżonego do rozwiązania komercyjnego o czasu zakończenia prac nad projektem.Nasz zespół ds.eksploatacji,pracujący pod kierunkiem Hewlett Packard w Hiszpanii,opracowuje biznesplan,który umożliwi udane wprowadzenie na rynek już pod koniec roku 2017.

W związku z tym,jak zamierzacie podnosić świadomość interesariuszy?

Komercjalizacja systemu jest ewidentnie Naszym celem.Dlatego też już na samym początku projektu nakreśliliśmy strategię aktywnej komunikacji ukierunkowanej na bezpośrednich użytkowników.Wzięliśmy udział w dziewięciu dużych warsztatach międzynarodowych i wydarzeniach demonstracyjnych w Europie oraz we współorganizowanym wydarzeniu w Malezji.Ponadto nawiązaliśmy trwałe relacje z magazynami branżowymi,w których systematycznie publikowane są Nasze artykuły,a także przygotowujemy komercyjny film wideo na potrzeby mediów społecznościowych.Naszymi głównymi użytkownikami są publiczni i prywatni interesariusze,którzy posiadają infrastrukturę podziemną i zarządzają nią oraz dysponują kompletnymi i dokładnymi danymi dotyczącymi zakopanego mienia.Naszym ostatecznym celem jest dostarczenie interesariuszom gotowego rozwiązania„plug and play”,które może zostać z łatwością włączone do codziennych prac i procedur normalizacyjnych.