Новогодняя подборка новостей с мира науки и техники

Китай начинает производство истребителей-невидимок пятого поколения J-20





Китайская авиационная компания Chengdu Aviation Corporation (CAC) сделала китайским летчикам-истребителям своего рода новогодний подарок. Этим подарком стали опубликованные 25 декабря 2015 года снимки нового стелс-истребителя J-20, стоящего на взлетно-посадочной полосе. Кроме необычного желтого цвета, в который покрашен этот самолет, необычным является его номер 2101 вместо ожидаемого номера 2019 или 2018, которые следуют за номером 2017 предыдущего опытного образца. Присвоение самолету номера 2101 говорит о том, что этот экземпляр является первым из так называемой LRIP-партии (Low Rate Initial Production), которая является переходным этапом от изготовления опытных образцов до начала массового производства таких истребителей.

В рамках LRIP-партии компания CAC произведет на свет от 12 до 24 экземпляров истребителей J-20, которые будут поставлены военно-воздушным силам китайской армии для опытной эксплуатации. Эта опытная эксплуатация позволит выявить все слабые и сильные стороны этих машин, получить полное представление об их возможностях. Этап опытной эксплуатации будет продолжаться в течение 2018 и 2019 года, в течение которых летчики из полка Chinese Test Flight Establishment (CTFE) будут нарабатывать летное мастерство и проверять все возможные сценарии использования истребителей J-20 в боевых действиях.



Номер 2101 является девятым экземпляром истребителя J-20, построенным компанией CAC за пять лет, первый опытный образец поднялся в воздух в январе 2011 года. Для сравнения, первый истребитель F-35A (AF-6) взлетел в феврале 2011 года, спустя пять лет после первого полета первого образца F-35, который поднялся в воздух в феврале 2006 года. В случае с истребителем F-22 также потребовалось порядка пяти лет от первого полета, сентябрь 1997 года, до первого полета самолета из LRIP-партии, февраль 2002 года.

Следует отметить, что в конструкции истребителя J-20 использованы все самые последние достижения авиационных технологий, что даст Китаю преимущество по отношению к любым военно-воздушным силам азиатского региона. Высокий уровень реализации стелс-технологий, большой радиус действия, способности вести радиоэлектронное противодействие и богатый набор вооружения делают истребитель J-20 очень сильным противником для любого другого истребителя.

В истребителе J-20 использован радар с активной антенной решеткой (active electronically scanned array, AESA), инфракрасные датчики для обнаружения и слежения за целями, камеры, разбросанные по фюзеляжу, которые обеспечивают пилоту виртуальную среду с углом обзора в 360 градусов. На оружейные консоли истребителя можно устанавливать ракеты дальнего радиуса действия МН 12, МН 15 и МН 21, и ракеты ближнего радиуса действия с инфракрасным наведением МН 8 и МН 10. Возможности беспроводных сетевых подключений позволяют истребителю J-20 действовать совместно с другими платформами, к примеру с беспилотниками Divine Eagle, предназначенными для обнаружения и противодействия стелс-истребителям противника.

Добавим, что истребитель J-20 является достаточно грозной боевой машиной уже сейчас, а в дальнейшем его возможности будут только расширяться. В будущем он получит китайские турбореактивные двигатели WS-15, способные обеспечить полет в режиме суперкруиза (на сверхзвуковой скорости без использования форсажных ускорителей) в отличие от российских двигателей АЛ-31, которые установлены на нем сегодня. Также самолет получит улучшенные радары AESA, изготовленные на галлиевых полупроводниковых приборах, систему дистанционного управления, которая превратит этот самолет в беспилотник, и множество других модификаций.

И, несмотря на то, что этап первого тестирования стелс-истребителя J-20 практически закончен, у китайцев еще будет чем нас удивить в будущем в области боевой авиации. И к этому без сомнений можно будет отнести еще один стелс-истребитель J-31, бомбардировщик H-20, беспилотник-невидимку Sharp Sword и различные системы гиперзвукового вооружения.





Астрономы обнаружили загадочный пульсар и туманность, рожденные одним взрывом сверхновой





Ученые-астрономы, ведущие наблюдения за туманностью Медузы, остатками от взрыва сверхновой, находящимися на удалении 5 тысяч световых лет от Земли, обнаружили весьма необычный объект, находящийся на самом краю этой туманности. Этот объект, получивший название CXOU J061705.3+222127, коротко J0617, был обнаружен космической рентгеновской обсерваторией Chandra по периодическим всплескам рентгеновских лучей, излучаемым им в космическое пространство. И на основании этого ученые сделали вывод, что объект J0617 является пульсаром, быстро вращающейся нейтронной звездой.

Когда массивная звезда погибает во взрыве сверхновой, ее внешние слои извергаются в окружающее пространство, оставляя за собой чрезвычайно плотное ядро, называемое после этого нейтронной звездой. Когда такая звезда вращается вокруг своей оси, она становится пульсаром из-за периодических импульсов радио- и гамма-излучения, которые она, словно маяк, излучает в окружающее пространство.

На приведенном выше снимке, составленном при помощи данных, полученных обсерваторией Chandra, видно плотное кольцевидное облако, окружающее пульсар J0617. Кольцевидная форма этого облака говорит о том, что быстрый ветер из частиц, ускоренных излучением пульсара, начинает замедляться, формируя концентрические ударные волны.

Количественные показатели рентгеновского излучения служат доказательствами тому, что внутри облака действительно скрывается пульсар, а не другой космический объект. Интенсивность рентгеновского излучения с различными длинами волн полностью соответствует процессам распространения этого излучения в среде плотного газового облака и содержит однозначные "подписи" пульсара, весьма похожие на "подписи" других известных пульсаров.

Пока у ученых существуют некоторые сомнения в том, что пульсар J0617 действительно имеет прямое отношение к туманности Медузы, существует достаточно большая вероятность того, что он является независимым космическим объектом. Направление подобного комете "хвоста", созданного излучением пульсара, отклонено на 50 угловых градусов относительно оси, проходящей через условный центра взрыва сверхновой. Однако, это явление может быть следствием перемещений масс материи в туманности, которое привело к наклону "кометного хвоста".

Более того, ученые пока еще не уверены в достоверности имеющихся данных о реальном "возрасте" туманности Медузы. Большинство имеющихся данных указывает на то, что ее возраст составляет порядка 30 тысяч лет. Но существует еще некоторое количество факторов, которые нельзя не принимать во внимание, которые говорят о том, что туманность образовалась всего 3 тысяч лет назад.





Ученые создали "крупный вариант" кошки Шредингера





Воображаемое животное из семейства кошачьих, которое одновременно и живо и мертво и которое известно под названием "кошки Шредингера", является известной демонстрацией суперпозиции - реального явления из области квантовой физики. И недавно ученые продемонстрировали, что явление суперпозиции может проявляться на макроуровне, когда размеры вовлеченных в это объектов и разделяющие их расстояния измеряются десятками сантиметров. Это достижение позволило ученым проверить пределы действия квантовой физики, что, в свою очередь, может оказать влияние на все, что ученые знают о природе окружающей нас реальности.

Законы загадочной квантовой физики определяют, что квантовая Вселенная является нечетким и ирреальным местом. Частицы в этой Вселенной могут существовать в состоянии квантовой суперпозиции, что позволяет им находиться сразу в двух местах одновременно или иметь одновременно два значения какого-либо параметра, определяющего их квантовую природу. Но все это сохраняется лишь до тех пор, пока какой-нибудь сторонний наблюдатель не "бросает взгляд" на эту частицу, оказывая на нее своего рода воздействие.

В момент, когда на квантовую частицу кто-то или что-то обращает внимание, состояние квантовой суперпозиции разрушается в результате явления декогеренции. Частица остается только в одном местоположении или обладает только одним значением ее основного квантового параметра. Квантовые частицы и являются "кошками Шредингера" на микроскопическом уровне, а хрупкость явления суперпозиции служит препятствием для наблюдений этого явления на большем масштабе.

Несмотря на трудности обнаружения проявлений квантовой физики на макроуровне, интерес ученых к этому достаточно велик, ведь на этом уровне можно обнаружить некоторые подсказки, которые позволят связать воедино две совершенно разные теории, теорию квантовой физики и общую Теорию относительности Альберта Эйнштейна. Первая теория объясняет все происходящее во Вселенной на микроуровне, описывая особенности поведения всех элементарных частиц, а общая Теория относительности объясняет природу Вселенной на ее самом большом уровне, затрагивая такие понятия, как пространственно-временной континуум, гравитация и т.п.

И недавно, впервые в истории науки, ученым из Стэфордсокого университета удалось создать квантовую систему, находящуюся в состоянии суперпозиции. При этом, размеры этой системы сопоставимы с размерами натуральной кошки Шредингера. Однако, основу системы составляло нечто, весьма далекое от кошки и всего привычного нам. Система состояла из облаков, в которых насчитывалось около 100 тысяч атомов рубидия, охлажденных до сверхнизкой температуры. Используя решетку из лазерного света, ученые заставили двигаться эти атомы подобно воде в фонтане, превратив облака атомов в своего рода волновые пакеты.

Двигающийся вверх волновой пакет разделялся на два при помощи луча лазерного света и получившиеся два волновых пакета находились в состоянии суперпозиции по отношению друг к другу. Пройдя некоторое расстояние, эти пакеты снова объединялись в один, а анализ свойств пакета после воссоединения позволял ученым сказать, действительно ли два пакета находились в состоянии суперпозиции. Полученные данные показали, что волновые пакеты продолжали находиться в состоянии суперпозиции даже тогда, когда их разделяло расстояние в 54 сантиметра и это состояние сохранялось приблизительно в течение секунды времени.

Ключевым моментом в достижении явления квантовой суперпозиции на макроуровне является чрезвычайно низкая температура, менее миллиардной доли градуса выше абсолютного нуля, самая низкая температура, которую возможно получить в теории и на практике. Кроме этого, ученым пришлось использовать лазерный свет с особой осторожностью, дабы его энергия не привела к декогеренции квантовой системы и разрушению ее хрупкого состояния.

"Сейчас мы показали, что мы можем воссоздать явление квантовой суперпозиции по отношению к большим объектам. Правда это относительно простые объекты состоящие из разреженных облаков холодных атомов" - пишут исследователи, - "Пока мы еще не можем поместить в состояние суперпозиции большие и сложные объекты, к примеру, людей. Но в будущем мы уже планируем проведение новых экспериментов, и за следующие несколько лет мы надеемся воссоздать состояние квантовой суперпозиции на масштабе, исчисляющемся метрами и десятками метров".





Огромные роботы, которые будут добывать золото на дне океана





Находящаяся в Торонто, Канада, компания Nautilus Minerals разработала ряд глубоководных горнодобывающих роботов, предназначенных для добычи золота, серебра и других металлов в районах подводных геотермальных источников, горячая вода из которых выносит эти металлы из недр Земли на поверхность морского дна. В настоящее время компания Nautilus Minerals уже строит специализированное судно, с которого будет произведен спуск роботов на поверхность дна моря и куда потом будет поступать собираемый роботами материал, богатый редкими и драгоценными металлами. Начало проведения работ запланировано на 2018 год и сейчас представители компании ведут переговоры с правительством Новой Гвинеи с целью получения разрешения на добычу в районе моря Бисмарка.

Роботы, которые будут использоваться для добычи драгоценных металлов под водой, уже были изготовлены британской компанией Soil Machine Dynamics, специализирующейся на производстве машин и механизмов для укладки глубоководных кабелей и трубопроводов. Размеры роботов сопоставимы с размерами хорошего экскаватора и они разработаны для работы в составе команды.



Робот первого типа оснащен вращающимся барабаном, шириной четыре метра, поверхность которого усеяна зубцами из карбида вольфрама. Это барабан способен "пережевать" породу выходов геотермальных источников, из которой состоят мини-вулканы, формирующиеся вокруг струй горячей воды. Второй робот также предназначен для размельчения материала, но делает это он при помощи "руки", на которой установлен вращающийся барабан с шипами из карбида вольфрама. Третий робот выполняет функции подводного пылесоса, втягивающего воду и размельченные породы, которые по трубопроводу подаются на борт судна, где и осуществляется переработка собранного материала.

Однако, прежде чем компания Nautilus Minerals станет первым участником подводной "золотой лихорадки", ей будет необходимо произвести испытания роботов и судна на относительном мелководье, доказав работоспособность системы и ее безопасность для морской окружающей среды. Естественно, проведение испытаний станет возможным только по завершению строительства судна, а результаты этих испытания повлияют на принятие решения правительством Новой Гвинеи относительно выдачи разрешения на проведение работ под водой.



Однако, несмотря на столь значительные затраты на первом этапе реализации планов, в случае успеха мероприятия компания Nautilus Minerals окажется в большом выигрыше. Проведенные разведывательные работы показали, что только в одном месте проведения глубоководной добычи можно извлечь золото и другие металлы на сумму минимум в 1.5 миллиарда долларов.



С Новым годом всех!







Смотрите также: