科学
卫星弹弓:OSIRIS-REx如何利用地球引力加速其任务
地球引力:天体助推器
在浩瀚的太空中,航天器常常依赖于重力辅助,也被称为弹弓,来节省宝贵的燃料并有效率地导航。通过利用行星的引力,卫星可以在不消耗自身推进剂的情况下改变其轨道并获得动量。
OSIRIS-REx:一项探索生命起源的任务
由美国国家航空航天局于2016年发射的探测器OSIRIS-REx开启了一项突破性的任务,以研究小行星贝努。这颗宽1600英尺的行星被认为掌握着地球生命起源的线索。科学家推测,在太阳系诞生时形成的碳质球粒陨石将水和有机化合物带到了我们的星球,可能播下了早期生命的种子。
贝努:一个历史悠久的目标
贝努的轨道与地球非常相似,使其成为OSIRIS-REx的理想目标。然而,要到达这颗小行星需要大量的燃料。为了节省资源,科学家们设计了一个利用地球引力作为弹弓的计划。
弹弓机动:一项精准的操作
上周五,OSIRIS-REx绕地球摆动,获得了巨大的动量提升。这项机动包括以每小时约19000英里的速度将卫星发射到贝努,利用地球的引力。这个弹弓不仅推动了OSIRIS-REx向前,还将它的轨道倾斜了约6度,使其走上了拦截这颗小行星的正确道路。
重力辅助:太空探索的常用工具
重力助推是太空探索中的一种常见技术。例如,旅行者号探测器利用外行星的一次罕见排列,从这四颗气态巨行星获得了动量。离我们更近的地方,朱诺号卫星通过绕地球飞行获得了每小时8800英里的速度提升。
OSIRIS-REx的地球际遇
在弹弓助推期间,朱诺号曾一度接近地球表面仅347英里,而OSIRIS-REx保持着安全距离,在最近点时距离南极上空约11000英里。这颗卫星的团队正在收集那些目睹了这一壮观事件的观察者的在线图片。
弹弓的重要性
弹弓机动在OSIRIS-REx的任务中发挥了至关重要的作用。它节省了燃料,使航天器能够更高效地踏上飞往贝努的旅程。在未来的一年里,OSIRIS-REx将研究这颗小行星,使用一股气流扰动其表面的尘埃,并收集样品于2023年送回地球。这些样品有可能揭示有关生命起源和我们太阳系形成的秘密。
国际空间站上的高清网络摄像头:通往地球的窗口
来自太空的地球实时影像
上周,美国国家航空航天局 (NASA) 在国际空间站 (ISS) 上启动了一项新实验:高清地球观测实验。该实验由安装在国际空间站上的四台高清摄像机组成,它们全天候向地球传输地球的实时画面。
不同的视角
与我们习惯看到的炫丽延时摄影和蒙太奇画面不同,高清地球观测摄像机呈现的画面更加真实和宁静。你不会感觉像以曲速在行星上空疾驰,取而代之的是,这些摄像机提供了稳定而安详的视角。
任务目标
从客观角度来看,美国国家航空航天局的目标是测试和评估这些摄像机在太空中的性能。然而,显而易见的是,这些摄像机几乎可以不间断地提供视觉上令人惊叹的画面。
间歇性视图
国际空间站围绕地球高速运行,因此摄像头传输的可见画面可能会断断续续。有时,摄像机将位于地球的黑暗面,导致无法获取任何画面。
素材档案
如果你错过了直播,或者想重新观看某个特定视角,美国国家航空航天局提供了一个包含先前素材的档案。该档案可以用作通往太空的虚拟窗口,让你可以从独特的视角畅想和探索地球。
技术细节
高清地球观测摄像机是国际空间站上的一套地球-太空观测技术的一部分。这些摄像机旨在捕捉地球表面、大气和云层的高分辨率图像和视频。
相机功能
这些摄像机具备自动曝光控制、白平衡调节和图像稳定等高级功能。它们可以在可见光和红外光下拍摄素材,从而全面呈现地球多样的地貌和天气模式。
数据传输
摄像机捕捉到的素材通过高速数据链路传输回地球。然后处理这些数据,并通过美国国家航空航天局的网站和其他在线平台向公众提供。
教育价值
高清地球观测实验具有重要的教育价值。它为学生和研究人员提供了一种身临其境且互动的方式来研究地球的地理、天气和环境变化。
灵感和放松
除了其科学和教育用途之外,高清地球观测摄像机还提供了灵感和放松的源泉。地球平静而令人敬畏的画面可以帮助我们欣赏我们赖以生存的星球之美及其脆弱性。
通往世界的窗口
无论你是学生、研究员,还是仅仅喜欢探索我们星球上的奇迹,高清地球观测实验都提供了通往地球的独特而引人入胜的窗口。通过其实时画面、间歇性视图和丰富的档案,该实验提供了无限的机会,让我们可以学习、畅想并与我们的家园星球建立联系。
艺术与工业大楼:史密森尼标志性地标
历史意义
史密森尼艺术与工业大楼是国家广场上第二古老的建筑,拥有悠久的历史。它最初被称为国家博物馆,于 1881 年开放,用以容纳史密森尼学会庞大的文物藏品。这座建筑本身就是创新的证明,由建筑师阿道夫·克鲁斯和保罗·舒尔茨设计。其宏伟的大厅和高大的窗户展示了科学、技术和艺术领域的最新进展。
1971 年,艺术与工业大楼被指定为国家历史地标,以表彰其建筑和历史意义。多年来,它经历了多次翻新,包括 2010 年代初期的重大修复。
展览和翻新
在整个历史上,艺术与工业大楼举办了广泛的展览,从自然历史展品到工业机械。其最著名的展览之一是“第一夫人大厅”,展示了历届美国第一夫人的礼服。
多年来,该建筑的展览已发展以反映不断变化的兴趣和技术。近年来,重点一直放在创新和互动上。即将到来的史密森尼创新空间将延续这一趋势,为游客提供动手体验和沉浸式学习机会。
建筑设计
艺术与工业大楼是维多利亚时代建筑的典范。其外部采用砖、石和铸铁相结合,具有精细的细节和拱形窗户。内部以中央圆形大厅为主,周围环绕着阳台和画廊。
该建筑的设计受到伦敦水晶宫的影响,水晶宫是为 1851 年的万国博览会而建造的。克鲁斯和舒尔茨采用了水晶宫的许多特色,包括它使用玻璃和铁来创造一个明亮通风的空间。
史密森尼创新空间
经过大规模翻新后,艺术与工业大楼将于 2023 年作为史密森尼创新空间重新开放。这个新空间将致力于通过互动展览、研讨会和计划来培养创新和创造力。
游客将能够探索科学、技术、工程和设计领域的最新进展。他们还将有机会了解创新的历史及其对社会的影响。
史密森尼创新空间证明了艺术与工业大楼作为学习和发现场所的持久遗产。它将继续激励和教育未来的几代游客。
其他信息
- 艺术与工业大楼位于华盛顿特区的国家广场上,位于史密森尼城堡和国家航空航天博物馆之间。
- 该建筑每天对公众开放,圣诞节除外。
- 史密森尼创新空间的入场是免费的。
新冠肺炎免疫:科学家所知
对新冠肺炎的免疫
从新冠肺炎中康复后,大多数人对这种病毒产生了免疫力,这意味着他们不太可能再次感染。这种免疫力是由免疫系统介导的,免疫系统产生抗体识别并攻击病毒。然而,对新冠肺炎的免疫持续时间尚不清楚。
影响免疫力的因素
以下几个因素会影响对新冠肺炎的免疫力强度和持续时间:
- 感染的严重程度:感染新冠肺炎病情较重的人往往会产生更强、更持久的免疫力。
- 年龄:老年人往往有较弱的免疫反应,更容易再次感染。
- 基因:有些人可能存在使他们更容易或更不容易感染新冠肺炎和再次感染的基因因素。
再感染
虽然大多数从新冠肺炎中康复的人会产生免疫力,但也有一些再感染的报道病例。这些病例很少见,但它们表明对新冠肺炎的免疫力可能不是永久性的。
疫苗
疫苗是预防新冠肺炎和增强免疫力的重要工具。新冠肺炎疫苗通过刺激免疫系统产生针对该病毒的抗体来发挥作用。这可以防止将来感染或在感染后减轻症状的严重程度。
疫苗的研发
科学家们正在迅速研发新冠肺炎疫苗。一些疫苗已获准使用,更多疫苗正在研发中。
疫苗的有效性和安全性
新冠肺炎疫苗在预防重症和死亡方面非常有效。它们通常也是安全的,常见的副作用是轻微且暂时的,例如注射部位疼痛、疲劳和头痛。
疫苗的持续时间
新冠肺炎疫苗提供的保护持续时间仍在研究中。然而,早期数据表明,免疫力可能会持续数月甚至数年。
治疗方法
虽然疫苗是预防新冠肺炎的最佳方法,但对于感染者也有一些治疗方法。这些治疗方法可以帮助减轻症状的严重程度并改善预后。
血浆输注
从新冠肺炎康复者的血浆中提取的血浆可以为当前感染者提供暂时的免疫力。这种治疗方法包括将含有针对该病毒的抗体的血浆输注给接受者。
抗病毒药物
抗病毒药物可用于治疗活动性新冠肺炎感染。这些药物通过干扰病毒的复制周期发挥作用,防止病毒扩散并造成进一步损害。
未来大流行病
新冠肺炎不是第一个世界面临的大流行病,也不会是最后一个。通过研究新冠肺炎并开发有效的疫苗和治疗方法,我们可以更好地为未来大流行病做好准备并减轻其影响。
冰川:气候历史的冰封档案馆
冰川,巨大的冰河,就像时间胶囊一样,在其冰层中保存了几个世纪的气候数据。科学家们研究这些称为冰芯的冰层,以了解我们星球的气候如何随着时间的推移而变化。
冰芯:解锁过去
冰芯是从冰川中钻取出来的,经过分析,可以揭示有关过去气候的宝贵信息。通过研究冰层,科学家们可以确定数百甚至数千年来发生的数量和类型的降水、气温波动,甚至火山喷发。
太平洋西北部的冰川
虽然已经从北极、南极和格陵兰的冰川中成功提取了冰芯,但科学家们长期以来一直怀疑从太平洋西北部获取可靠冰芯的可能性。该地区温暖的夏季可能会融化冰川,可能会扰乱冰层并破坏数据。
然而,一个研究小组最近踏上了前往不列颠哥伦比亚省最高最冷的山峰瓦丁顿山执行任务的征程,以证明事实并非如此。他们希望找回可以揭示太平洋西北部气候历史的冰芯。
钻探未知领域
由于相对温暖的条件,研究小组在钻取冰芯时遇到了挑战。他们不得不在冰层较冷的傍晚进行钻探,并使用专门的设备来防止冰层融化。
令他们惊讶的是,他们取回的冰芯几乎是透明的,而不是预期的带状蓝白色。这引发了人们的担忧,即水可能已经渗透到冰层中并破坏了数据。
分析冰芯
研究人员将冰芯运送到位于西雅图华盛顿大学的一个实验室进行进一步分析。他们使用化学分析来区分夏季尘埃层和冬季冰层。灰尘的数量和类型可以表明过去的气候条件,例如干旱或森林火灾。
科学家们还测量了氧和氢同位素的比率以确定过去的气温。较重的同位素往往会从较冷的空气中降落,从而提供了温度波动的记录。
冰川与生态系统
冰川不仅保存着宝贵的气候数据,而且还支持着独特的生态系统。它们创造了冰川裂缝和山谷,推高了泥土和岩石,反射了热量。一些藻类生长在冰上,为冰虫等昆虫提供食物。鸟类和其他动物依赖这些生物生存。
冰川还调节水流,形成雾团,并将冷水释放到河流中。这些过程对于维持健康的生态系统和为人类提供水资源至关重要。
气候变化与冰川
由于气候变化导致地球温度上升,冰川尤其脆弱。增加的降水以雨水而非雪的形式落下,溶解了冰川和积雪。这个过程称为冰川融化,已经在太平洋西北部发生。
冰川融化对生态系统和人类种群都有重大影响。它减少了水的供应,增加了洪水的风险,破坏了依赖冰川生存的动植物的栖息地。
研究中纬度冰川的紧迫性
太平洋西北部是中纬度冰川的家园,它们对气候变化高度敏感。这些冰川正在迅速融化,它们的气候记录很快将永远消失。
科学家们强调了在中纬度冰川消失之前研究它们的紧迫性。通过了解这些冰川所包含的气候历史,我们可以更好地预测未来的气候变化并减轻其影响。
冰川是我们星球气候历史的宝贵档案。研究冰川的冰芯,特别是在太平洋西北部等研究不足的地区,可以深入了解过去的气候条件,并帮助我们为应对不断变化的气候的挑战做好准备。
舌头:其多样化的功能和适应性
介绍
舌头是迷人的器官,在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色。它们使我们能够品尝、说话和吞咽,但它们的能力远远超出了这些基本功能。在动物王国中,舌头展现出惊人的多样化适应性,使生物能够在各自的环境中生存和繁荣。
舌头的种类
- 鳄嘴龟:这种乌龟在其舌头末端有一个蠕虫状的附属物。它静止地躺在水里,嘴巴张开,用舌头引诱鱼类,然后迅速闭上嘴巴将猎物捕捉住。
- 变色龙:变色龙拥有极快的舌头,它们可以从嘴巴中射出舌头来捕捉猎物。生物学家计算出,变色龙的舌头速度惊人,可达每小时 21.6 公里。
- 蝾螈:蝾螈的舌头能够以爆炸性的力量射出,以捕捉快速移动的昆虫。它们的舌头每公斤肌肉能产生令人印象深刻的 18,000 瓦功率。
- 蛇:蛇的叉状舌既有味觉功能,也有嗅觉功能。它的形状提供了方向信息,帮助蛇定位猎物。
- 长颈鹿:长颈鹿拥有又长又蓝黑色的舌头,它们用舌头绕过金合欢树的刺,抓住树叶。舌头的颜色很可能可以防止晒伤。
- 蜂鸟:蜂鸟用舌头喝花蜜,以前人们认为蜂鸟的舌头像吸管一样工作。然而,最近的研究表明,蜂鸟的舌头更像是有着细小流苏的叉子,可以用来捕捉液体。
- 猫:猫通过将舌头向后卷曲并利用流体动力学,在每次舔舐时带起少量牛奶或水来舔舐液体。它们砂纸般的舌头还可作为梳理工具。
- 蓝舌石龙子:这种蜥蜴利用它的蓝色舌头来吓唬捕食者。
- 大食蚁兽:大食蚁兽的舌头最长可达两英尺,并延伸到它们的胸腔。它们用粘稠的唾液覆盖舌头,以帮助收集蚂蚁。
- 食舌虱:这种微小的寄生虫通过鱼的鳃进入鱼体内,并附着在鱼的舌头上。它以舌头的血液为食,导致舌头萎缩,并最终在鱼的嘴里取代舌头。
舌头的功能
- 味觉:舌头上包含味蕾,使我们能够体验不同的味道。
- 言语:舌头在产生语音声音方面起着至关重要的作用。
- 吞咽:舌头有助于将食物从口腔运送到食道。
- 梳理:一些动物,如猫,会用舌头梳理皮毛。
- 防御:某些动物,如蓝舌石龙子,会利用舌头作为防御机制,来吓唬捕食者。
- 抓取:变色龙和大食蚁兽会用舌头来捕捉猎物。
- 感官知觉:蛇会利用它们的叉状舌收集周围环境的信息。
结论
舌头是令人难以置信的多功能器官,它们已经进化以满足不同物种的多样化需求。从鳄嘴龟的蠕虫状诱饵到变色龙闪电般的舌头,这些迷人的附肢在世界各地动物的生存和行为中扮演着至关重要的角色。
业余无线电操作员:灾难应对中的重要通信者
业余无线电:危机中的生命线
业余无线电操作员也称为“火腿”,在紧急响应中发挥着至关重要的作用,当其他系统发生故障时提供通信生命线。经过联邦许可可以通过无线电波进行通信,火腿经过培训可以监测和报告风暴、转发紧急呼叫,并提供必要的通信服务,以确保生命和财产的安全。
业余无线电的复兴
2005年卡特里娜飓风摧毁墨西哥湾沿岸后,火腿操作员挺身而出,提供重要的通信服务。他们转达求救电话,监测遇险信号,并将人们与救生资源联系起来。这种英勇的反应使火腿无线电重新受到关注,并导致人们对这一爱好的兴趣重新抬头。
如今,美国有超过 735,000 名持照火腿操作员,多于美国历史上的任何其他时刻。会员人数激增归因于人们认识到火腿在灾难中提供的宝贵服务以及获得执照的容易性。
火腿如何协助灾难应对
当灾难发生且正常通信渠道中断时,业余无线电操作员建立临时通信网络以:
- 监测天气状况并提供实时更新
- 转发紧急求救电话
- 协调救灾工作
- 提供医疗救助
- 将人们与亲人联系起来
美国无线电中继联盟 (ARRL) 的作用
ARRL 是业余无线电操作员的国家组织,在协调和支持火腿无线电灾难应对工作方面发挥着至关重要的作用。ARRL 提供培训、资源和志愿者网络,以确保火腿做好准备并具备设备,以便有效应对。
哈维飓风:火腿无线电影响的案例研究
在哈维飓风期间,火腿操作员通过以下方式提供了宝贵的帮助:
- 发送有关风速、风向、损坏和气压的状况报告和数据
- 转发紧急求救电话
- 在孤立社区和应急人员之间建立通信链路
火腿收集的数据被政府机构用来监测飓风并协调救灾工作,这证明了业余无线电在灾难应对中的关键作用。
业余无线电的好处
除了灾难应对之外,业余无线电还提供了许多好处,包括:
- 社区建设:火腿与各行各业的人联系,分享他们的知识和技能。
- 教育:业余无线电为科学、技术、工程和数学 (STEM) 领域的实践学习提供了机会。
- 个人充实:火腿无线电培养创造力、解决问题的能力和成就感。
- 应急准备:火腿配备在其他系统发生故障时在紧急情况下进行通信,确保其家人和社区的安全。
如何成为业余无线电操作员
成为业余无线电操作员是一项有益且容易获得的追求。要获得执照:
- 学习并通过 FCC 的业余无线电考试
- 选择一个呼号
- 向 FCC 注册您的电台
获得执照后,您可以加入当地的火腿无线电俱乐部并参与广泛的活动,包括紧急通信、比赛和技术实验。
结论
业余无线电是灾难应对的重要工具,当其他系统发生故障时提供通信生命线。火腿无线电操作员的奉献精神和专业知识确保了社区在危机时期的安全和福祉。通过拥抱业余无线电,我们投资于一个有韧性和联系的社会,该社会已做好准备迎接任何挑战。
范塔黑:最黑的黑色颜料及其独家使用引发的争议
什么是范塔黑?
范塔黑是有史以来制造出的最黑的黑色颜料。它能吸收 99.96% 的光,因此看起来几乎是二维的。范塔黑是通过培育碳纳米管制成的,这种碳纳米管的宽度只有人类头发丝的万分之一。
军事用途
范塔黑最初由萨里纳米系统公司为军事用途(如隐形飞机和卫星)开发。它吸收光的能力使其成为伪装和降低雷达可见度的理想材料。
艺术潜力
尽管有军事渊源,范塔黑也引起了艺术家的注意。其独特的特性为创造错觉和探索艺术的界限提供了令人兴奋的可能性。
阿尼什·卡普尔的独家权利
2014 年,艺术家阿尼什·卡普尔获得了在艺术中使用范塔黑的独家权利。这一决定在许多艺术家当中引发了愤慨,他们认为垄断如此具有突破性的材料是不公平的。
历史先例
卡普尔对范塔黑的独家权利并非没有历史先例。纵观历史,艺术家们为使用特定颜色的权利而斗争。例如,青金石是一种鲜艳的蓝色颜料,几个世纪以来一直受到欧洲艺术家的推崇。
伊夫·克莱因的案例
另一个著名的例子是伊夫·克莱因,这位法国艺术家在 1960 年为一种名为“国际克莱因蓝”的深蓝色申请了专利。克莱因对这种颜色的独家权利引发了争议,但也帮助确立了他的艺术遗产。
争议
卡普尔对范塔黑的独家权利引发了伦理和实际方面的担忧。一些艺术家认为,限制人们获得如此独特的材料是不道德的。其他人则认为,卡普尔的垄断扼杀了艺术界的创造力和创新。
萨里纳米系统公司的作用
开发了范塔黑的萨里纳米系统公司拒绝评论卡普尔的独家权利。然而,该公司表示致力于探索范塔黑在军事和艺术应用中的潜力。
范塔黑的未来
围绕范塔黑的争议可能会持续下去。卡普尔将如何使用其独家权利,其他艺术家将如何反应,还有待观察。但有一点很清楚:范塔黑有可能彻底改变军事和艺术领域。
其他注意事项
- 与之前的有争议颜料不同,范塔黑并非卡普尔发明,它具有将其与普通颜料区分开来的独特特性。
- 范塔黑的独家使用引发了关于艺术自由与知识产权之间平衡的争论。
- 围绕范塔黑的争议突显了艺术、科学和商业之间复杂的关系。
俄罗斯储存致命病毒的研究所发生爆炸
背景
西伯利亚科尔索沃的矢量病毒学与生物技术国家研究中心是世界上仅有的两家被授权储存天花病毒样本的机构之一,天花是一种在1980年根除的致命性疾病。矢量中心也是世界上最大的病毒收藏机构之一,其中包括埃博拉病毒、禽流感病毒和各种类型的肝炎病毒。
事件
星期一,矢量中心发生了一场猛烈的爆炸,导致该建筑群中的一栋楼的窗户被炸飞。官员们表示,该事件不会对公众构成任何生物威胁。
原因
据报道,爆炸源于一栋实验室建筑在翻新工作中一个煤气罐爆炸。火势通过该建筑的通风系统蔓延,在大火被扑灭前已蔓延至320多平方英尺。一名工人遭受了三度烧伤,但建筑物的结构没有遭到破坏。
安全隐患
这不是矢量中心发生的第一个引发安全隐患的事件。2004年,一名研究人员在意外地用一根沾有埃博拉病毒的针头刺伤自己后死亡。矢量中心还数日未向世界卫生组织报告该事件。
2014年,疾病控制与预防中心(CDC)承认在五起独立的事件中,不当地向其他实验室发送了炭疽、肉毒杆菌中毒和禽流感等危险的病原体。
储存致命病毒的争论
科学家们对储存致命病毒的必要性展开了争论。一些人认为,为了研制疫苗和疗法,需要对这些病毒进行研究。另一些人则认为,病毒被释放的风险太大。
专家意见
专家们普遍认为,矢量中心最近发生的爆炸不会对公众构成重大风险。据信,爆炸没有发生在天花病毒储存的地方或进行研究的地方附近。
即使存在病原体,大火的热量也可能已经杀死了它们。病毒很脆弱,高温可以杀死病毒。
正在进行的调查
矢量中心以外的科学家们正在等待有关该事件具体情况的更多信息。调查正在进行中,以确定爆炸的确切原因并确保不会对公众构成风险。
安全规程的重要性
矢量中心和疾病预防控制中心发生的事件凸显了在处理致命病毒时严格遵守安全规程的重要性。实验室必须采取强有力的措施来防止事故发生,并遏制任何潜在的病原体释放。
结论
矢量中心发生的爆炸事件提醒人们储存和处理致命病毒所伴随的风险。尽管这些病毒对于研究和疫苗研制可能是必要的,但必须确保以安全可靠的方式处理它们,以保护公众免受潜在的伤害。