Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[Boo]

Здесь я пас, это к электронщикам/связистам. От них и идёт "проводная" надёжность, я только повторяю прочитанное.

[Дмитрий Виницкий]

а вы не повторяйте. Если они решат, что есть смысл, то и создадут именно устойчивую связь. кстати, на "носимых" минироверах, которые будут базироваться на большой самоходной лаборатории, именно WiFi и предусматривается. В неопределенном, пока, марсианском будущем.
Кстати, на Земле постепенно тоже заменяются провода. Уже есть сплит-системы, соединенные беспроводной коммуникацией. Вместе с вытяжкой над плитой

[pkl]

Помнится, ещё в проекте демонстратора Х-33 хотели беспроводную телеметрию сделать для снижения веса

[ааа]

Да уж, представляю аппарат с беспроводной связью между блоками. Это же кошмар испытателя на ЭМ-совместимость!
Мне вот непонятно, почему в информационных сетях КА не используют оптоволокно.

[Дмитрий Виницкий]

Тоже делается.

http://www.oerlikon.com/ecomaXL/index.php?site=SPACE_EN_electrooptical_electronics

[pkl]

Да уж, представляю аппарат с беспроводной связью между блоками. Это же кошмар испытателя на ЭМ-совместимость!
Мне вот непонятно, почему в информационных сетях КА не используют оптоволокно.

Да ладно... зато у такой системы есть преимущества по весу. Ещё есть любопытная идея спутника-облака.

[Дмитрий Виницкий]

Ещё есть любопытная идея спутника-облака.

Моя?  http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7866&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=&sid=5485caf6f948ab3173acba9d9b14a76d

[pkl]

Ещё есть любопытная идея спутника-облака.

Моя?  http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7866&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=&sid=5485caf6f948ab3173acba9d9b14a76d

Я читал на нашей новостной ленте, что американцы хотят такое попробовать запустить. Но только у них блоки должны быть нормальных размеров, вроде.

[Дмитрий Виницкий]

Нанотехнологии же! а супостаты загнивают.

[sychbird]

Метан будущего сохранится в сухой воде
http://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/09/05/172400.html

[Alex_II]

Метан будущего сохранится в сухой воде
http://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/09/05/172400.html

6 грамм смеси на литр газа? Соответственно - 6 тонн на 1000м3 (1тысяча м3 газа примерно эквивалентна 1 тонне нефти)? Не, пока неинтересно. Жидкий метан возить газовозами выгоднее...

[sychbird]

Метан будущего сохранится в сухой воде
http://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/09/05/172400.html

6 грамм смеси на литр газа? Соответственно - 6 тонн на 1000м3 (1тысяча м3 газа примерно эквивалентна 1 тонне нефти)? Не, пока неинтересно. Жидкий метан возить газовозами выгоднее...

С учетом отсутствия процесса испарения для условий  дальней траспортировки и длительного хранения в космосе(запас для лунных лендеров например, полученный переработкой отходов жизнедеятельности) имеет несколько другой смысл оценок.

[sychbird]

Японцы создали ходячий гель
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?9258

[Alex_II]

С учетом отсутствия процесса испарения для условий  дальней траспортировки и длительного хранения в космосе(запас для лунных лендеров например, полученный переработкой отходов жизнедеятельности) имеет несколько другой смысл оценок.

Ну, если только в таких условиях. Т.к. 1т жидкого метана - это 1445м3 газа и всего 2,41м3 обьема жидкости. 1445м3 газа - это 8,6 тонн этой сухой смеси... Такой разницы вполне может хватить на оборудование для сжижения и хранения в жидком виде...

[SpaceR]

Конечно хватит, даже немало останется. По довольно грубой оценке, оптимально (для космического применения) спроектированная система будет весить не более тонны на каждую тонну сжиженного газа. Даже с учетом испарения это не даст предлагаемой системе шансов на достаточно серьезный грузопоток. Но для небольших масс (неск. кг) газа подойдет.

[sychbird]

Конечно хватит, даже немало останется. По довольно грубой оценке, оптимально (для космического применения) спроектированная система будет весить не более тонны на каждую тонну сжиженного газа. Даже с учетом испарения это не даст предлагаемой системе шансов на достаточно серьезный грузопоток. Но для небольших масс (неск. кг) газа подойдет.

А оценку энергетики потребной хорошо бы еще привести.

[sychbird]

Представляет интерес для апробации на МКС в интересах будующих марсианских экспедиций.
Новый быстрый и дешевый детектор для обнаружения вирусов[/size]
Исследователи из Университета Южной Калифорнии заявляют, что они достигли больших успехов в разработке детекторов нового поколения для определения вирусов.

 
Белок, структура которого подражает структуре антитела, одним концом связан с нанопроводом, а другим своим активным концом может участвовать в детектировании вируса.  Детектор состоит из синтетического антитела, связанного с нанопроводом, который, в свою очередь, связан с электропроводящим основанием, погруженным в жидкость. Взаимодействие белка с вирусом немедленно приводит к скачку тока, протекающего по нанопроводу. Основные принципы, лежащие в создании биосенсоров на основе нанотрубок и нанопроводов для определения белков впервые были продемонстрированы в 2001 году, однако группа под руководством Марка Томпсона (Mark Thompson) ввела в конструкцию два новых элемента. Во-первых, исследователи заменили природные антитела на более доступные и дешевые синтетические белки, также проявляющие сродство к оболочечным белкам вирусов. Во-вторых, исследователи заменили кремниевые нанопровода на аналогичные структуры из оксида индия(III), так как для наноструктур на основе оксидов металлов несвойственно образование изолирующих оксидных слоев. Такой подход позволил исследователям разработать устройство, которое может детектировать молекулярные мишени с большей чувствительностью и большей скоростью, чем существующие системы. Немаловажно, что для работы устройства нет необходимости в использовании дополнительных реагентов. Источник: ACS Nano, 2009; 3 (5): 1219; DOI: 10.1021/nn900086c

[pkl]

Японцы создали ходячий гель
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?9258

Да, занятно. Но я думаю, в космосе у этой штучки никаких перспектив - разрушится от УФ-излучения. А я вот что нашёл интересное:

"Наночелноки запомнят биты на миллиард лет[/size]

В погоне за размещением всё большего объёма информации во всё меньших и меньших устройствах инженеры и физики начали уже создавать столь "тонкие" экспериментальные системы, что про них впору говорить "не дышите на шедевр". Но много ли будет толку от ультраплотных носителей, если данные на них пропадут через несколько десятков лет? А если мы хотим сохранить информацию на века, тысячелетия? Тупик?

Поневоле задумаешься — не вернуться ли к клинописи? Кстати, печатное представление информации (в виде текста или даже рисунков) вполне может претендовать на роль метода хранения архивных данных на невообразимо долгий срок. Нужно только решить — чем именно и на чём печатать, если, конечно, мы хотим совместить долговечность такого носителя с высокой плотностью упаковки, хотя бы примерно сопоставимой с таковой у микросхем и магнитных дисков.

Выход известен: нужно использовать наногравировку ионными пучками. В 2007-м при помощи такой технологии израильские учёные разместили весь текст Ветхого завета на кончике иглы. Но такой носитель не годится в качестве компьютерной цифровой памяти — он же аналоговый. Итак, можем ли мы получить и высокую плотность, и необычайную долговечность, и совместимость с цифровыми технологиями одновременно?

"Да", — считает профессор Алекс Зеттл (Alex Zettl) из Калифорнийского университета в Беркли. Алекс известен нам по целому ряду работ в области нано— и микромеханических систем. Свежий пример — миниатюрные пластинки, приводимые в движение светом. А созданный некогда в группе Зеттла "невозможный" выпрямитель тепла даже заставил крепко призадуматься физиков-теоретиков.

И вот новый его шедевр: "Наноразмерный реверсивный транспорт массы" (Nanoscale Reversible Mass Transport), или "Челночная память" (Shuttle memory).

Одна ячейка "Челночной памяти" представляет собой "туннель" из многослойной углеродной нанотрубки, закреплённый между электродами, по которому взад-вперёд, словно поезд, движется кристаллическая наночастица железа (иллюстрация American Chemical Society).

Перемещением наночелнока в такой системе можно управлять при помощи простого приложения напряжения к концам трубки. Причём величина этого напряжения аналогична той, что существует в микросхемах. Положение же наночастицы внутри трубки может быть легко определено путём измерения электрического сопротивления.

Уже простое размещение такого челнока у левого или правого (или верхнего и нижнего, в зависимости от положения нанотрубки) края туннеля даёт возможность записать двоичные нули или единицы. Соответственно, крупное сообщество трубок может быть применено для хранения огромных массивов данных.

А ведь ещё остаётся теоретическая возможность задействовать промежуточные позиции наночастицы, что увеличит плотность записи ещё в сотни раз (позиционирование шаттла осуществляется очень точно, — утверждают физики).

Схема "Челночной памяти" и её реальное воплощение в опытном устройстве. Авторы работы на практике показали создание такой трубки с заключённым внутри "поездом" и прецизионное управление перемещением последнего. Детали опытов описаны в статье в Nano Letters (иллюстрации и фото Zettl Research Group, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California at Berkeley).

Не в первый раз учёные пробуют приспособить углеродные нанотрубки для записи двоичной информации. Скажем, в 2005-м в США был создан прототип чипа памяти, в котором нули и единицы представлены в виде по-разному изогнутых нанотрубок. Однако работа такого устройства требовала настройки тонкого баланса сил, что ставило вопрос о реальной его способности хранить информацию без сбоев действительно долгое время.

В челночной же памяти биты "устроены" более основательно и, можно сказать, грубо, несмотря на нанометровые размеры элементов. В теории Shuttle memory может содержать до 1012 бит на квадратный дюйм. Она не требует энергии при хранении информации. Но главное, по расчётам авторов устройства, такая система остаётся стабильной миллиард лет!

Между тем она в любой момент готова к перезаписи, то есть данная память — вовсе не одноразовая, и, по идее, такой чип можно применять даже в роли "оперативки" в PC.

Трудно представить, зачем нам могла бы понадобиться память с такой долговечностью, однако Зеттл полагает, что данный параметр просто говорит о высокой надёжности системы, которая окажется нелишней при архивации важных данных. Ведь, к примеру, современным DVD специалисты дают срок годности лет в 30, а потом информацию потребуется перезаписывать на новый диск."

Вот оно! Основа радиационно- и термостойкой элементной базы. Как раз для венероходов, АМС в систему Юпитера и межзвёздных зондов!

P.S.: Хотя, по правде, идее тоже уже сто лет в обед. Американцы в 40-е гг делали ЭВМ /электрические вычислительные машины/ на обычных телеграфных реле. Э. Дрекслер предложил нанокомпъютер на таком же принципе /стержни из атомов углерода в качестве логических элементов/. Читал в "Науке и жизни" в 80-е гг, что американцы сделали экспериментальную микросхему памяти на механических вентилях, перемещающихся под действием электрического поля.

[GALIN]

Baytubes® carbon nanotubes enhance the properties of aluminum: Nearly as strong as steel, but half as heavy[/size]

[sychbird]

Пленки нитридабора, материала имеющего уникальные  тепловые характеристики, могут придавать уникальные свойства и теплонапряженным элементам конструкций.

Еще один материал толщиной в один атом[/size]

Графен уже не является единственным материалом, способным к существованию в виде пленки толщиной в один атом. По словам исследователей из Германии, помимо графена стабильные моноатомные слои образует нитрид бора.
Еще десять лет назад неоднократно делались заявления о том, что материалы не могут существовать в виде моноатомного слоя – считалось, что такая пленка либо не сможет образоваться, либо, даже в случае ее образования, свернется в трубочку или другую структуру.
Однако всего лишь несколько лет назад исследователи продемонстрировали не только возможность существования графена, но и относительную легкость его образования. Получение графена инициировало развитие исследований, которые позволили обнаружить уникальные практически полезные механические, электронные и химические свойства самого тонкого материала в мире.
Использование твердой подложки позволяет получить и другие пленки толщиной в один атом, однако, в отличие от графена, такие пленки нельзя отделить от подложки, не нарушая их структуры.

Янник Мейер (Jannik C. Meyer) и Уте Кайзер (Ute Kaiser) из Университета Ульма получили микроскопические образцы пленок из гексагонального нитрида бора (h-BN), «отшелушивая» их от кристаллов h-BN с помощью клейкой ленты (этот метод обычно используется для получения графена).
Облучение полученных «хлопьев» с помощью луча просвечивающего электронного микроскопа позволило «выбить» атомы из кристаллической решетки и «довести» толщину полученных образцов до одноатомной. Скорость модификации материала может регулироваться за счет изменения интенсивности излучения лазера.

Источник: Nano Lett., DOI 10.1021/nl9011497