Day: October 14, 2020

Moon’s now-defunct magnetic field ‘protected Earths from solar storms’

The Moon’s once powerful magnetic field helped shield Earth and its developing atmosphere from powerful solar storms 4 billion years ago, a new study claims.

Researchers led by James Green, NASA’s chief scientist, created computer models simulating the protective impact the Moon once had over Earth.  

The combined magnetic fields of both the Moon and the Earth sheltered the latter’s developing atmosphere before the Moon’s magnetism waned, they concluded. 

This protective and previously unrecognised buffer prevented Earth’s early atmosphere from eroding when the young Sun stirred up ‘violent space weather’ – which would otherwise have burnt our planet’s surface to a crisp.  

The 'magnetospheres' of the Moon and Earth become intertwined providing protection from the solar wind and Earth atmosphere is deposited on the Moon

The ‘magnetospheres’ of the Moon and Earth become intertwined providing protection from the solar wind and Earth atmosphere is deposited on the Moon

‘Our planet has a special shield called a magnetosphere that protects us from harmful radiation from the Sun,’ said Dr Green. 

‘The Moon is not so lucky – it doesn’t have a magnetosphere, at least not today, but scientists are learning that, billions of years ago, the Moon may have had a magnetic field just as strong as ours.

‘This kind of research is tremendously exciting because it tells us that these bodies, our solar system bodies or planets or Moons, are evolving over time.’ 

The Earth’s magnetic field is the product of the electric currents generated as liquid metal moves around in our planet’s core.

The Moon, meanwhile, used to have a robust magnetic field – but it has long since faded away. 

In 1969, astronauts on the Apollo 12 mission – the the second to land on the Moon – discovered that the Moon’s magnetic field is about 1,000 times weaker than present-day Earth’s. 

Our Moon, 4 billion years ago generated its own magnetic field, which acted as a protective buffer for the Earth

Our Moon, 4 billion years ago generated its own magnetic field, which acted as a protective buffer for the Earth 

But when today’s scientists re-examined the Apollo mission’s lunar samples using modern techniques, they said the early Moon possessed a much stronger magnetic field. 

The magnetic properties of rocks can be revealed by the presence of minerals, which can provide a snapshot of a certain time.  

‘From a scientific perspective, I keep saying the samples are a gift that keeps on giving because as we understand them more, we can go back and look at those and tease out more and more information,’ said Dr Green. 

Additionally, research has called into question how the early Earth’s magnetic field alone could have sufficiently protected it from intense and destructive bouts of solar wind and radiation. 

To learn more, Dr Green and colleagues modelled the overlapping magnetic dipole fields (MDFs) or ‘magnetospheres’ of the ancient Earth and Moon. 

MDFs are the fields of electric charge between a pair of equal and magnetised poles, separated by a distance.  

Billions of years ago, the Moon’s magnetic field was at peak intensity.

The Moon’s now-Defunct magnetic field may have protected our planet's nascent atmosphere

The Moon’s now-Defunct magnetic field may have protected our planet’s nascent atmosphere 

It was also much closer to Earth – only about 18 Earth radii away, compared with roughly 60 Earth radii today.

One Earth radii is simply the Earth’s radius – the distance from the centre of Earth to its surface (3,958 miles).

The Moon is still slowly drifting away from us, at a rate of about a single inch, or around 2.5cm, every year. 

Dr Green’s simulations suggested that the Moon’s magnetic field acted like a protective bubble, taking the brunt of fierce solar winds and offering Earth’s atmosphere ‘an extra line of defence’. 

The team anticipate that further trips to the Moon could provide further evidence to build on this study, which has been published in Science Advances

Samples gathered during NASA’s upcoming Artemis program, which will land the first woman and next man on the Moon by 2024, could be crucial.         

Earlier this year, scientists revealed that the moon’s once-strong protective magnetic field disappeared around one billion years ago when its internal dynamo stopped working.

Researchers found that the field one billion years ago had dropped down to 0.1 microteslas -around 500 times weaker than the Earth's today. Pictured, the total magnetic field strength at the surface of the moon as recorded by NASA's Lunar Prospector in November 2006

Researchers found that the field one billion years ago had dropped down to 0.1 microteslas -around 500 times weaker than the Earth’s today. Pictured, the total magnetic field strength at the surface of the moon as recorded by NASA’s Lunar Prospector in November 2006

To determine the past strength of the field, researchers studied rocks from the moon’s surface that were formed out of molten material generated by a large impact.

As this rock cooled, tiny grains inside lined up with the magnetic field to form a snapshot of the field’s strength and direction at that time.

Researchers found that the field one billion years ago had dropped down to 0.1 microteslas – around 500 times weaker than the Earth’s today.

The dynamo that powered the field, driven by the crystallisation of matter in the lunar core, had ceased by this time.

WHEN IS NASA GOING BACK TO THE MOON?

In a statement in March, NASA Administrator Jim Bridenstine doubled down on plans to send humans first to the moon and then to Mars and said NASA is on track to have humans back on the moon by 2028.

The plan relies on the developing Space Launch System and Orion spacecraft, along with the Gateway orbital platform.

SLS and Orion are expected to be ready for their first uncrewed test flight in 2020.

Construction on Gateway – an orbiting lunar outpost – is expected to begin as soon as 2022.

‘We will go to the Moon in the next decade with innovative, new technologies and systems to explore more locations across the lunar surface than ever before,’ Bridenstine said.

‘This time, when we go to the Moon, we will stay.

‘We will use what we learn as we move forward to the Moon to take the next giant leap – sending astronauts to Mars.’

Vice President Mike Pence, however, tore up these plans and statements when he unexpectedly revealed a new deadline in March stating intentions to put humans on the moon by 2024 – four years earlier. 

The VP called on NASA to ‘reignite the spark of urgency’ for space exploration and make it a priority to set ‘bold goals’ and stay on schedule.

NASA administrator Jim Bridenstine added a week later, at the start of April, that the agency would get ‘really close’ to delivering a plan by April 15. 

This has been missed by several weeks and the House Science Committee is now vocalising its displeasure at having no viable plan or programme from the space agency.  

A NASA spacecraft is about to scoop up some asteroid rubble

The sampler was initially designed for a sandy space beach with an area of 165 feet. As we now know, nothing like that exists on Bennu. So instead, the team has now settled on Nightingale, a 52-foot-diameter site sitting inside a crater that’s thought to be well preserved. There are boulders the size of buildings surrounding the site, and many other large rocks that could disrupt the sample collection or totally wreck the TAGSAM arm. But it still affords the best opportunity for a safe collection of meaningful material.

A couple of new capabilities were also developed to try to keep the probe safe during the procedure. One was to nix an imprecise lidar-based navigation and guidance system in favor of natural feature tracking (NFT), in which an optical camera continuously takes images of the surface throughout the 4.5-hour TAGSAM procedure and processes them to update the estimate of the spacecraft’s trajectory. According to Billett, this is the first time NFT is being used as part of a space mission. Since it takes more than 18 minutes for communications to go one way between Earth and OSIRIS-REx, autonomous control will be critical for adjusting maneuvers on the fly. 

Here’s how the sample collection will work:

In preparation 

The OSIRIS-REx team has spent weeks inputting all the proper command prompts to painstakingly maneuver the spacecraft so that by October 20, it will be in exactly the right spot to begin the sample collection process. 

2,500 feet above the surface—4.5 hours from touchdown

The spacecraft begins a maneuver to depart orbit and transit toward Nightingale. Shortly after it leaves orbit, the TAGSAM arm is deployed, the spacecraft rotates into the proper orientation, and the navigation camera that enables the NFT system is redirected toward Bennu’s surface. From here, the NFT will be working to constantly determine OSIRIS-REx’s position and ensure its safety relative to a map of hazards on the surface.

410 feet—20 minutes from touchdown

The spacecraft’s solar arrays are folded into a “Y-wing” position. OSIRIS-REx fires its thrusters to perform a “checkpoint burn,” which ensures that the spacecraft is heading toward Nightingale. 

177 feet—10 minutes from touchdown

Thrusters fire again for the “matchpoint burn” to match the spacecraft’s speed with the asteroid’s rotation. This sets up the precise contact and velocity for the touchdown, and the spacecraft is essentially in a free-fall descent to the surface. 

16 feet

This is the final benchmark before the actual sample collection occurs. If the NFT thinks the TAGSAM arm is coming down on something dangerous flagged by the hazard map, it will automatically execute an abort burn that moves the spacecraft up and away from the surface. Billett says there’s about a 5.8% chance this might happen. Otherwise, it keeps heading down. 

Touchdown

TAGSAM will make brief and very gentle contact with the surface for five to 10 seconds. During that time, the nitrogen gas bottle fires, and sample collection gets under way. Once it’s over, the thrusters will fire again and the spacecraft will head out to a safe distance from the asteroid.

An animation of the sample collection by TAGSAM in the low-gravity environment of Bennu.

The aftermath

The goal is for the TAGSAM head to pick up at least 60 grams of material (although it could potentially acquire as much as two kilograms). The team will run a series of experiments over the next week or so to verify if this has been achieved. It’ll start with visual evidence of the TAGSAM head from one of the onboard cameras. Then the team will measure the mass of the sample inside the TAGSAM head. You can’t really weigh things in the microgravity field of Bennu (a millionth the gravity at Earth’s surface), so this will focus on observing the spacecraft’s spin (which should change with added mass). If the team thinks a sufficient sample has been collected, it will be stowed in the sample return capsule.

But there’s actually a 30% chance OSIRIS-REx fails to pick up enough material. TAGSAM has two more nitrogen gas bottles for two more collection attempts. Because Nightingale will already have been disturbed by the first touchdown, a second attempt would most likely occur in January at a site called Osprey. That means we could potentially get samples from two different sites on Bennu—and it would be up to researchers on Earth to disentangle everything and figure out what originated from where. 

That might seem like a hassle, but it would be a small price to pay to get some rubble from a rock 200 million miles away. Either way, OSIRIS-REx would be scheduled to leave Bennu later in 2021, and deliver the collected samples back home on September 24, 2023.

Correction 10/14: the initial version of the story stated that NFT was developed by Lockheed Martin for the US Army. NFT was developed as part of internal research and development by the company, not for the US military.

How to see the 2020 Orionid meteor shower, active now and starting to light up the night sky

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Halley’s Comet in 1986.


NASA

A disappearing moon is setting the scene for some prime meteor spotting this week as the peak of the Orionid meteor shower approaches.

The Draconid meteor shower and a stunning show from Mars in the night sky served as the opening act for the Orionids, which are already active and visible now. The waning crescent moon provides a mostly dark sky to aid your shooting star spotting effort the next few nights. 

The Orionids are really just bits of dust and debris left behind from famed Comet Halley on its previous trips through the inner solar system. As our planet drifts through the cloud of comet detritus each year around this time, all that cosmic gravel and grime slams into our upper atmosphere and burns up in a display we see on the ground as shooting stars and even the occasional fireball.

The Orionids are considered a major meteor shower based on the amount of visible meteors that can be seen racing toward inevitable doom during its active period, which runs roughly from the first week of October to the first week of November. 

The show is already active and the American Meteor Society forecasts that a handful of meteors per hour may be visible over the next several days, leading up to the peak on Oct. 20 and Oct. 21, when the number could increase to 20 per hour. 

The Orionids can epitomize the old phrase “blink and you might miss it” as they enter our atmosphere at an extremely fast velocity of roughly 147,000 miles per hour (66 kilometers per second). That said, a fair amount of these meteors leave persistent trails that last for a few seconds. Some even fragment and break up in a more spectacular fashion. 

To catch the show, the advice is the same as for all celestial spectator events: Find a spot away from light pollution with a wide open view of the night sky. Bundle up if needed, lay back, relax and let your eyes adjust. You don’t need to focus on any part of the sky, but the Orionids are so named because their trails appear to originate from the same general area of the sky as the constellation Orion and the bright star Betelgeuse

The absolute best time to look for the Orionids in 2020 is probably in the early morning hours before dawn on Oct. 21, but this shower is known for an extended peak, so you should have a good chance of seeing some meteors if you get up early a few days before or after that peak date as well. 

The moon will set before peak morning viewing hours, so that’ s another perk this year. Enjoy the show and as always, please share any great meteor shots you might capture with me on Twitter @EricCMack

Huit nations signent des accords Artemis dirigés par la NASA pour guider l'exploration lunaire

Huit nations ont signé pour devenir membres fondateurs des accords Artemis de la NASA, un accord international qui établit comment les pays peuvent coopérer pour mener de manière pacifique et responsable l’exploration de la Lune.

La NASA a annoncé mardi que les États-Unis avaient signé les accords avec l’Australie, le Canada, l’Italie, le Japon, le Luxembourg, les Émirats arabes unis et le Royaume-Uni. L’administrateur de la NASA, Jim Bridenstine, a déclaré que l’accord établirait une «coalition mondiale singulière» pour guider les futures expéditions sur la lune.

«Avec la signature d’aujourd’hui, nous nous unissons à nos partenaires pour explorer la lune et établissons des principes vitaux qui créeront un avenir sûr, pacifique et prospère dans l’espace pour que toute l’humanité puisse en profiter», Bridenstine a déclaré dans un communiqué publié mardi .

La NASA a développé les Accords d’Artemis pour s’associer avec d’autres nations pour établir les principes de base pour guider l’exploration lunaire robotique et en équipage. Le nom de l’accord fait référence au programme Artemis de la NASA, qui vise à envoyer des astronautes, y compris la première femme, sur la Lune d’ici 2024.

Les accords comprennent des dispositions pour l’exploration pacifique, la sécurité, la transparence, l’utilisation durable des ressources spatiales, coopération pour la construction et l’exploitation d’engins spatiaux et autres matériels, et gestion et élimination des débris orbitaux.

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«Fondamentalement, les accords d’Artémis aideront à éviter les conflits dans l’espace et sur Terre en renforçant la compréhension mutuelle et en réduisant les perceptions erronées», a déclaré Mike Gold, administrateur associé par intérim de la NASA pour les relations internationales et interinstitutions. «Le voyage d’Artémis est sur la lune, mais la destination des accords est un avenir pacifique et prospère.»

Les accords d’Artémis s’appuient sur un autre accord international majeur connu sous le nom de Traité sur l’espace extra-atmosphérique, qui a été promulgué en 1967. Le Traité sur l’espace extra-atmosphérique interdit l’utilisation d’armes nucléaires ou de toute autre arme de destruction massive dans l’espace et établit que l’exploration de l’espace, de la lune et d’autres corps célestes ne devrait être qu’à des fins pacifiques.

Le Traité sur l’espace extra-atmosphérique a été approuvé par l’Assemblée générale des Nations Unies en décembre 1966 et a depuis été signé par 110 pays.

Contrairement au Traité sur l’espace extra-atmosphérique, les accords d’Artémis ne sont pas contraignants et il n’existe aucun moyen officiel d’appliquer les règles énoncées dans l’accord.

Et tous les pays qui ont des ambitions lunaires n’ont pas signé les accords, bien que la NASA ait déclaré que d’autres pays devraient adhérer à l’accord dans les mois et les années à venir. Dmitri Rogozin, chef du programme spatial russe Roscosmos, a été un critique virulent.

Lorsque les accords d’Artémis ont été annoncés pour la première fois, Rogozine a comparé l’accord à une invasion. Lors d’une conférence de presse virtuelle cette semaine au Congrès aéronautique international, Rogozine a également déclaré que la Russie ne participera pas au programme Artemis de la NASA parce qu’il est «trop centré sur les États-Unis».

La NASA accorde 370 millions de dollars à des entreprises privées pour aider à l'exploration lunaire

La NASA a octroyé 370 millions de dollars en contrats «Tipping Point» destinés à aider ses efforts pour ramener les astronautes sur la lune puis sur Mars, ont annoncé des responsables de l’agence aujourd’hui (oct. 14).

Le financement est réparti sur 15 contrats avec 14 entreprises différentes, dont SpaceX, Astrobotic, Lockheed Martin, United Launch Alliance et Intuitive Machines.

Près de 70% de l’argent est destiné à la gestion des fluides cryogéniques tels que l’hydrogène liquide et l’oxygène liquide. SpaceX, par exemple, recevra 53 millions de dollars pour une démonstration dans l’espace qui transférera 11 tonnes (10 tonnes métriques) d’oxygène liquide entre des réservoirs sur l’un de ses véhicules de prochaine génération Starship [19459005 ].

Connexes: Les 21 missions lunaires les plus merveilleuses de tous les temps

Un tel travail pourrait permettre aux fusées et aux engins spatiaux de remplir leurs réservoirs de carburant en orbite et dans d’autres lieux hors Terre, ont déclaré des responsables de la NASA. Cette capacité, à son tour, est nécessaire pour l’établissement d’une présence humaine durable à long terme sur et autour de la lune, un objectif clé du programme Artemis de l’agence d’exploration lunaire en équipage. .

Les gros contrats ne sont pas tous axés sur le stockage et la manutention des carburants. Par exemple, Intuitive Machines, qui pilotera une mission robotique vers la surface lunaire pour la NASA l’année prochaine, a attrapé près de 42 millions de dollars pour développer un atterrisseur à sauts déployable capable de transporter une petite charge utile à au moins 2,5 km sur la lune.

Les contrats Tipping Point visent à stimuler les technologies potentiellement transformatrices «et à vraiment les faire dépasser», a déclaré aujourd’hui l’administrateur de la NASA Jim Bridenstine lors d’une présentation à la conférence Lunar Surface Innovation Consortium.

Les 370 millions de dollars sont un total prévu. La direction de la mission de technologie spatiale de la NASA négociera avec tous les lauréats et proposera des contrats fermes à prix fixe couvrant des travaux d’une durée maximale de cinq ans, ont déclaré des responsables de l’agence.

Voici une liste complète des entreprises sélectionnées et une description des travaux récompensés, comme fournie par la NASA :

Démonstration de la technologie de gestion des fluides cryogéniques

La NASA et des partenaires industriels ont développé et testé de nombreuses technologies pour permettre la gestion à long terme des fluides cryogéniques, ce qui est essentiel pour établir une présence durable sur la Lune et permettre des missions avec équipage sur Mars. La mise en œuvre des technologies dans les missions opérationnelles nécessite une maturation supplémentaire grâce à des démonstrations dans l’espace.

Eta Space of Merritt Island, Floride, 27 millions de dollars

Démonstration en vol à petite échelle d’un système complet de gestion cryogénique du fluide oxygène. Tel que proposé, le système sera la principale charge utile d’un satellite Rocket Lab Photon et collectera des données critiques de gestion des fluides cryogéniques en orbite pendant neuf mois. La petite entreprise collaborera avec le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, le Glenn Research Center de la NASA à Cleveland et le Kennedy Space Center de la NASA en Floride.

Lockheed Martin de Littleton, Colorado, 89,7 millions de dollars

Mission de démonstration dans l’espace utilisant de l’hydrogène liquide – le plus difficile des propulseurs cryogéniques – pour tester plus d’une douzaine technologies de gestion des fluides cryogéniques, en les positionnant pour l’infusion dans les futurs systèmes spatiaux. Lockheed Martin collaborera avec Marshall et Glenn.

SpaceX de Hawthorne, Californie, 53,2 millions de dollars

Démonstration en vol à grande échelle pour transférer 10 tonnes métriques de propulseur cryogénique, en particulier de l’oxygène liquide, entre les réservoirs d’un véhicule Starship . SpaceX collaborera avec Glenn et Marshall.

United Launch Alliance (ULA) of Centennial, Colorado, $ 86,2 millions

Démonstration d’un système cryogénique à propulsion intelligente, utilisant de l’oxygène liquide et de l’hydrogène, sur une tige Vulcan Centaur étape. Le système testera le contrôle précis de la pression du réservoir, le transfert de réservoir à réservoir et le stockage du propulseur pendant plusieurs semaines. ULA collaborera avec Marshall, Kennedy et Glenn.

Démonstration technologique de l’Initiative d’innovation de surface lunaire

Dans le cadre de l’Initiative d’innovation de surface lunaire de la NASA, l’agence investit dans les technologies nécessaires pour faire progresser l’utilisation des ressources in situ, la production d’énergie de surface et le stockage d’énergie, les communications, et plus. Ces capacités aideront les humains et les robots à explorer davantage la Lune.

Alpha Space Test and Research Alliance of Houston, 22,1 millions de dollars

L’installation d’évaluation des sciences et des technologies spatiales permettra à de petites expériences d’accéder à l’environnement lunaire pour recueillir des données et de l’expérience exposition aux rayons ultraviolets et aux particules chargées.

Technologie astrobotique de Pittsburgh, 5,8 millions de dollars

Mûrir et démontrer un système de charge rapide et sans fil qui relève les défis associés à l’utilisation de la technologie sur la Lune. L’effort permettra de construire et de livrer des unités de vol pour une utilisation potentielle sur des atterrisseurs robotiques commerciaux. Astrobotic collaborera avec Glenn.

Machines intuitives de Houston, 41,6 millions de dollars

Développez un petit atterrisseur déployable capable de transporter une charge utile de 2,2 livres (1 kilogramme) de plus de 1,5 miles ( 2,5 kilomètres). Cette trémie pourrait accéder aux cratères lunaires et permettre un levé haute résolution de la surface lunaire sur une courte distance.

Masten Space Systems de Mojave, Californie, 2,8 millions de dollars

Construisez et démontrez un accessoire universel de source de chaleur chimique et d’énergie électrique qui permet aux charges utiles de survivre aux environnements extrêmes rencontrés pendant le nuit lunaire et dans les cratères.

Nokia of America Corporation de Sunnyvale, Californie, 14,1 millions de dollars

Inspiré par la technologie terrestre, Nokia propose de déployer le premier système de communication LTE / 4G dans l’espace. Le système pourrait prendre en charge les communications de surface lunaire à de plus grandes distances, des vitesses accrues et offrir plus de fiabilité que les normes actuelles.

pH Matter of Columbus, Ohio, 3,4 millions de dollars

Développer et démontrer une pile à combustible réversible et régénérative capable de produire de l’énergie et de stocker de l’énergie sur la surface lunaire. La technologie pourrait faire fonctionner la future infrastructure qui traite l’eau récoltée sur la Lune et crée du propulseur et d’autres consommables de mission. La petite entreprise collaborera avec Glenn.

Precision Combustion Inc. de North Haven, Connecticut, 2,4 millions de dollars

Développez une solution d’alimentation économique pour les applications spatiales, militaires et quotidiennes sur Terre. La pile à combustible à oxyde solide produira de l’électricité directement à partir de propulseurs de méthane et d’oxygène et d’autres ressources in situ.

Sierra Nevada Corporation de Madison, Wisconsin, 2,4 millions de dollars

Développer du matériel à l’échelle de démonstration qui utilise du méthane et de l’énergie solaire concentrée pour extraire l’oxygène du régolithe lunaire. Le matériel pourrait être testé sur un atterrisseur lunaire commercial pour prouver la viabilité d’une usine de production à grande échelle en utilisant ce processus.

SSL Robotics of Pasadena, Californie, 8,7 millions de dollars

Développer un bras robotique plus léger et moins coûteux pour les applications de surface lunaire, la maintenance en orbite et les applications de défense terrestre.

Teledyne Energy Systems de Hunt Valley, Maryland, 2,8 millions de dollars

Avancez un système d’alimentation électrique à hydrogène pour permettre une pile à combustible avec une durée de vie de 10 000 heures. Teledyne fera voler un article de test du séparateur d’eau sur un avion parabolique pour caractériser l’effet de diverses gravités.

Démonstration de la capacité de descente et d’atterrissage en boucle fermée

Les plates-formes suborbitales peuvent permettre de tester des technologies intégrées d’atterrissage de précision et d’évitement des dangers, en utilisant des trajectoires lunaires pendant la descente et l’atterrissage. Les investissements actuels de la NASA dans les atterrissages de précision et la prévention des dangers bénéficieront de l’analyse des données de vol acquises grâce à des tests et des missions dans des environnements pertinents, y compris ceux rencontrés lors de vols suborbitaux.

Masten, 10 millions de dollars

Masten démontrera des capacités de test d’atterrissage de précision et d’évitement des dangers sur les trajectoires lunaires pertinentes. Masten fera mûrir son véhicule Xogdor pour fournir aux chercheurs du gouvernement, du monde universitaire et de l’industrie une nouvelle plate-forme pour tester les technologies spatiales.

Mike Wall est l’auteur de “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illustré par Karl Tate), un livre sur la recherche de la vie extraterrestre. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.

Ce vaisseau spatial de la NASA pourrait dévoiler les origines de la vie

Le premier supraconducteur à température ambiante a enfin été trouvé | Actualités scientifiques

C’est ici: les scientifiques ont rapporté la découverte du premier supraconducteur à température ambiante, après plus d’un siècle d’attente.

La découverte évoque des rêveries de technologies futuristes qui pourraient remodeler l’électronique et les transports. Les supraconducteurs transmettent l’électricité sans résistance, permettant au courant de circuler sans aucune perte d’énergie. Mais tous les supraconducteurs découverts précédemment doivent être refroidis, beaucoup d’entre eux à des températures très basses, ce qui les rend impraticables pour la plupart des utilisations.

Maintenant, les scientifiques ont trouvé le premier supraconducteur qui fonctionne à température ambiante – du moins dans une pièce assez froide. Le matériau est supraconducteur en dessous de températures d’environ 15 ° Celsius (59 ° Fahrenheit), le physicien Ranga Dias de l’Université de Rochester à New York et ses collègues rapportent le 14 octobre dans Nature .

Les résultats de l’équipe «sont tout simplement magnifiques», déclare le chimiste des matériaux Russell Hemley de l’Université de l’Illinois à Chicago, qui n’était pas impliqué dans la recherche.

Cependant, les superpuissances supraconductrices du nouveau matériau n’apparaissent qu’à des pressions extrêmement élevées, ce qui limite son utilité pratique.

Dias et ses collègues ont formé le supraconducteur en pressant du carbone, de l’hydrogène et du soufre entre les pointes de deux diamants et en frappant le matériau avec une lumière laser pour induire des réactions chimiques. À une pression d’environ 2,6 millions de fois celle de l’atmosphère terrestre et à des températures inférieures à environ 15 ° C, la résistance électrique a disparu.

Cela seul n’était pas suffisant pour convaincre Dias. «Je n’y ai pas cru la première fois», dit-il. L’équipe a donc étudié des échantillons supplémentaires du matériau et étudié ses propriétés magnétiques.

Les supraconducteurs et les champs magnétiques sont connus pour s’opposer – des champs magnétiques puissants inhibent la supraconductivité. Effectivement, lorsque le matériau était placé dans un champ magnétique, des températures plus basses étaient nécessaires pour le rendre supraconducteur. L’équipe a également appliqué un champ magnétique oscillant au matériau et a montré que, lorsque le matériau est devenu un supraconducteur, il a expulsé ce champ magnétique de son intérieur, un autre signe de supraconductivité.

Les scientifiques n’ont pas été en mesure de déterminer la composition exacte du matériau ou comment ses atomes sont disposés, ce qui rend difficile d’expliquer comment il peut être supraconducteur à des températures relativement élevées. Les travaux futurs se concentreront sur une description plus complète du matériau, dit Dias.

Lorsque la supraconductivité a été découverte en 1911, elle n’a été trouvée qu’à des températures proches du zéro absolu (−273,15 ° C). Mais depuis lors, les chercheurs ont régulièrement découvert des matériaux supraconducteurs à des températures plus élevées. Ces dernières années, les scientifiques ont accéléré ces progrès en se concentrant sur les matériaux riches en hydrogène à haute pression.

En 2015, le physicien Mikhail Eremets de l’Institut Max Planck de chimie à Mayence, en Allemagne, et ses collègues ont pressé de l’hydrogène et du soufre pour créer un supraconducteur à des températures allant jusqu’à -70 ° C ( SN : 15/12/15 ). Quelques années plus tard, deux groupes, l’un dirigé par Eremets et l’autre impliquant Hemley et le physicien Maddury Somayazulu, ont étudié un composé à haute pression de lanthane et d’hydrogène . Les deux équipes ont trouvé des preuves de supraconductivité à des températures encore plus élevées de -23 ° C et -13 ° C, respectivement, et dans certains échantillons pouvant atteindre 7 ° C ( SN: 9/10/18 ) .

La découverte d’un supraconducteur à température ambiante n’est pas une surprise. «Nous nous dirigeons manifestement vers cela», déclare la chimiste théorique Eva Zurek de l’université de Buffalo à New York, qui n’était pas impliquée dans la recherche. Mais briser la barrière symbolique de la température ambiante est «un très gros problème».

Si un supraconducteur à température ambiante pouvait être utilisé à la pression atmosphérique, il pourrait économiser de grandes quantités d’énergie perdues en résistance dans le réseau électrique. Et cela pourrait améliorer les technologies actuelles, des machines IRM aux ordinateurs quantiques en passant par les trains à lévitation magnétique. Dias envisage que l’humanité devienne une «société supraconductrice».

Mais jusqu’à présent, les scientifiques n’ont créé que de minuscules taches du matériau à haute pression, de sorte que les applications pratiques sont encore loin.

Pourtant, «la température n’est plus une limite», déclare Somayazulu, du Laboratoire national d’Argonne à Lemont, Ill., Qui n’a pas participé à la nouvelle recherche. Au lieu de cela, les physiciens ont maintenant un nouvel objectif: créer un supraconducteur à température ambiante qui fonctionne sans pression, dit Somayazulu. “C’est la prochaine grande étape que nous devons faire.”

La NASA diffusera les activités de collecte d'échantillons d'astéroïdes OSIRIS-REx

La grande barrière de corail a perdu la moitié de ses coraux

La Grande Barrière de Corail, l’un des habitats les plus précieux de la planète, a perdu la moitié de ses populations de corail au cours du dernier quart de siècle, un déclin qui, selon les chercheurs australiens, se poursuivrait à moins que des mesures drastiques ne soient prises pour atténuer les effets du changement climatique.

Les chercheurs ont étudié les colonies de corail le long du récif entre 1995 et 2017 et ont constaté que presque toutes les espèces de corail avaient décliné.

La taille des colonies était plus petite; il y avait moins de «grosses mamans» ou de gros coraux plus âgés qui produisent des bébés coraux; et il y avait moins de ces bébés, qui sont vitaux pour la capacité future du récif à se reproduire.

«Nos résultats montrent que la capacité de la Grande Barrière de Corail à se rétablir – sa résilience – est compromise par rapport au passé, car il y a moins de bébés et moins de grands reproducteurs adultes», Dr Andy Dietzel, responsable auteur de l’étude, a déclaré dans une déclaration .

L’étude a été publiée mercredi dans la revue Proceedings of the Royal Society.

Le Dr Dietzel et d’autres chercheurs du Centre d’excellence de l’ARC pour les études sur les récifs coralliens du Queensland, en Australie, ont mesuré les changements dans la taille des colonies afin de comprendre la capacité des coraux à se reproduire.

Le blanchiment – un processus dans lequel les coraux expulsent les algues et blanchissent lorsque la température de l’eau augmente – a contribué à de fortes pertes de colonies de corail dans le nord et le centre de la Grande Barrière de Corail en 2016 et 2017. La partie sud du récif a également été exposée à des températures record au début de 2020, selon les chercheurs, qui ont cité le changement climatique comme l’un des principaux facteurs de perturbations du récif.

«Il n’y a pas de temps à perdre», ont déclaré les chercheurs dans leur déclaration. «Nous devons réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre dès que possible.»

«Nous pensions que la Grande Barrière de Corail est protégée par sa taille – mais nos résultats montrent que même le système de récifs le plus grand et relativement bien protégé du monde est de plus en plus compromis et en déclin», l’un des chercheurs , Terence Hughes, a déclaré dans un communiqué.

Le déclin des «coraux ramifiés et en forme de table», qui fournissent des habitats essentiels aux poissons, a été particulièrement prononcé, selon les chercheurs.

«Ce sont les plus touchés par les températures record qui ont déclenché un blanchiment de masse en 2016 et 2017», a déclaré le professeur Hughes.

«Les changements apportés au récif sont choquants», a-t-il ajouté sur Twitter .

Il a déploré ce qu’il considérait comme un manque d’attention à l’étude des chefs de gouvernement australiens, le plus grand exportateur de charbon du monde . Le gouvernement a résisté aux appels à réduire les émissions de carbone alors même que les vagues de chaleur, la sécheresse et les incendies continuent de révéler la vulnérabilité du pays au changement climatique.

La Grande Barrière de Corail, qui abrite une vaste gamme de vie marine, compte entre 300 et 400 espèces de coraux et s’étend sur des milliers de kilomètres à travers la côte australienne.

«Vous pouvez littéralement le voir depuis l’espace», a déclaré Deron Burkepile , professeur au département d’écologie, d’évolution et de biologie marine de l’Université de Californie à Santa Barbara.

Les récifs coralliens du monde entier sont responsables de milliards de dollars de tourisme et fournissent des habitats aux poissons qui nourrissent près d’un milliard de personnes sur la planète, a-t-il déclaré.

Les découvertes des chercheurs australiens étaient significatives, a-t-il dit, car elles se sont concentrées sur la capacité de reproduction du récif et sa capacité à se remettre des événements de blanchiment dévastateurs causés par les changements climatiques causés par l’homme.

«La situation est désastreuse», a déclaré le professeur Burkepile.

Mais les gens ne devraient pas se sentir désespérés face à l’avenir des récifs coralliens, a-t-il dit, alors même qu’ils attendent que les dirigeants mondiaux prennent des mesures plus agressives pour réduire les effets du changement climatique.

Au niveau local, par exemple, la pollution azotée – qui exacerbe le blanchiment – peut être contrôlée en atténuant le ruissellement des engrais et des eaux usées, selon à une étude que le professeur Burkepile a menée avec d’autres chercheurs de son université.

«L’autre chose que nous devons retenir, c’est que les récifs coralliens sont incroyablement résistants», dit-il. «Si nous ne les endommageons pas continuellement, ils récupéreront.»

Kitty Bennett a contribué à la recherche.

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