Kita hidup di era baru eksplorasi ruang angkasa, di mana banyak agensi berencana mengirim astronot Bulan di tahun-tahun mendatang. Ini akan diikuti dalam dekade berikutnya oleh misi berawak ke Mars oleh NASA dan Cina, yang mungkin akan segera diikuti oleh negara lain.
Ini dan misi lain yang akan membawa astronot melampaui orbit rendah Bumi (LEO) dan sistem Bumi-Bulan membutuhkan teknologi baru, mulai dari dukungan kehidupan dan perlindungan radiasi hingga energi dan propulsi.
NASA dan program luar angkasa Soviet menghabiskan beberapa dekade untuk meneliti propulsi nuklir selama perlombaan luar angkasa.
Beberapa tahun lalu, NASA memulai kembali program nuklirnya Untuk tujuan mengembangkan propulsi nuklir bimodal – sistem dua bagian yang terdiri dari komponen NTP dan NEP – yang memungkinkan traversal ke Mars dalam 100 hari.
Kelas baru sistem NTP/NEP bimodal dengan siklus gelombang berputar mendorong Mars dengan cepat. (Ryan Goss)
bagian dari Konsep NASA Inovatif Lanjutan (NIAC) untuk tahun 2023, NASA memilih konsep nuklir untuk pengembangan tahap pertama. Kelas baru ini menggunakan sistem propulsi nuklir bi-modalPuncak siklus gelombang vertigoDan itu bisa mengurangi waktu transit ke Mars menjadi hanya 45 hari.
Proposal Gosse adalah salah satu dari 14 yang dipilih oleh NAIC tahun ini untuk pengembangan Fase 1, yang mencakup hibah $12.500 untuk membantu mematangkan teknologi dan metode yang digunakan. Proposal lainnya termasuk sensor inovatif, instrumen, teknologi manufaktur, sistem tenaga, dan banyak lagi.
border frame=”0″allow=”akselerometer; mulai otomatis; Tulis papan klip. media yang disandikan giroskop; gambar di dalam gambar; berbagi web “allowfullscreen>”.
Propulsi nuklir pada dasarnya bermuara pada dua konsep, yang keduanya didasarkan pada teknologi yang diuji dan divalidasi secara ketat.
Untuk propulsi termal nuklir (NTP), siklusnya terdiri dari memanaskan hidrogen cair propelan (LH2) dari reaktor nuklir, mengubahnya menjadi gas hidrogen terionisasi (plasma) yang kemudian disalurkan melalui nosel untuk menghasilkan daya dorong.
Beberapa upaya telah dilakukan untuk menguji sistem propulsi ini, termasuk proyek penjelajahupaya kolaboratif antara USAF dan Komisi Energi Atom (AEC) diluncurkan pada tahun 1955.
Pada tahun 1959, NASA mengambil alih Angkatan Udara AS, dan program tersebut memasuki fase baru yang didedikasikan untuk aplikasi penerbangan luar angkasa. Ini akhirnya menyebabkan Mesin nuklir untuk aplikasi kendaraan rudal (Nerva), yang merupakan reaktor nuklir padat yang berhasil diuji.
Dengan berakhirnya Era Apollo pada tahun 1973, pendanaan untuk program tersebut dipotong secara dramatis, menyebabkan pembatalannya sebelum uji terbang dapat dilakukan. Sementara itu, Soviet mengembangkan konsep NTP mereka sendiri (RD-0410) antara tahun 1965 dan 1980 dan melakukan satu uji lapangan sebelum program tersebut dibatalkan.
Di sisi lain, Nuclear Electric Propulsion (NEP) mengandalkan reaktor nuklir untuk memasok listrik Motif efek aula (mesin ion), yang menghasilkan medan elektromagnetik yang mengionisasi dan mempercepat gas lembam (seperti xenon) untuk menciptakan daya dorong. Upaya pengembangan teknologi ini antara lain NASA Inisiatif Sistem Nuklir (INS) Proyek Prometheus (2003 hingga 2005).
Kedua sistem memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan propulsi kimia konvensional, termasuk peringkat propulsi spesifik (Isp) yang lebih tinggi, efisiensi bahan bakar, dan kepadatan energi yang hampir tidak terbatas.
Sementara konsep NEP menampilkan penghematan lebih dari 10.000 ISp, yang berarti mereka dapat mempertahankan daya dorong selama hampir tiga jam, tingkat daya dorongnya sangat rendah dibandingkan dengan rudal konvensional dan NTP.
Kebutuhan akan sumber daya juga menimbulkan masalah pembuangan panas ke ruang angkasa, kata Gosse — konversi energi panas adalah 30 hingga 40 persen dalam kondisi ideal.
Dan sementara desain NTP NERVA adalah metode yang disukai untuk misi berawak ke Mars dan sekitarnya, ia juga memiliki masalah dalam menyediakan fraksi massa awal dan akhir yang memadai untuk misi delta v tinggi.
Inilah mengapa proposal yang menyertakan kedua metode pembayaran (bimodal) lebih disukai, karena menggabungkan keunggulan keduanya. Proposal Gosse menyerukan desain bimodal berdasarkan reaktor inti padat NERVA yang akan memberikan impuls terindikasi (Isp) 900 detik, dua kali kinerja roket kimia saat ini.
Siklus Gosse yang diusulkan juga mencakup supercharger gelombang tekanan – atau Gelombang Rotor (WR) – sebuah teknologi yang digunakan dalam mesin pembakaran internal yang memanfaatkan gelombang tekanan yang dihasilkan oleh umpan balik ke tekanan masuk.
Saat dipasangkan dengan mesin NTP, WR menggunakan tekanan yang dihasilkan oleh reaktor yang memanaskan bahan bakar LH2 untuk mengompresi lebih lanjut massa reaksi. Seperti yang dijanjikan oleh Gosse, ini akan memberikan tingkat peningkatan yang serupa dengan konsep NTP kelas NERVA tetapi dengan ISP 1400-2000. Ketika dikombinasikan dengan siklus NEP, Dia berkata Astaga, level push lebih ditingkatkan:
“Dalam kombinasi dengan siklus NEP, siklus kerja ISp (1800-4000 detik) dapat ditingkatkan dengan penambahan massa kering yang minimal. Desain mode ganda ini memungkinkan transfer cepat ke misi berawak (45 hari ke Mars) dan merevolusi kedalaman laut. eksplorasi luar angkasa tata surya kita”.
Berdasarkan teknologi propulsi konvensional, misi berawak ke Mars bisa bertahan hingga tiga tahun. Misi akan diluncurkan setiap 26 bulan ketika Bumi dan Mars berada pada titik terdekatnya (alias oposisi Mars) dan akan menghabiskan setidaknya enam hingga sembilan bulan dalam perjalanan.
Transit 45 hari (enam setengah minggu) akan mengurangi total waktu tugas menjadi beberapa bulan, bukan tahun. Ini akan sangat mengurangi risiko utama yang terkait dengan misi ke Mars, termasuk paparan radiasi, waktu yang dihabiskan dalam gayaberat mikro, dan masalah kesehatan terkait.
Selain propulsi, ada proposal untuk desain reaktor baru yang akan menyediakan sumber daya yang stabil untuk misi permukaan jangka panjang di mana tenaga surya dan angin tidak selalu tersedia.
Aplikasi nuklir ini dan lainnya suatu hari nanti dapat memungkinkan misi berawak ke Mars dan lokasi lain di luar angkasa, mungkin lebih cepat dari yang kita pikirkan!
Artikel ini telah diulas menurut Science X’s proses penyuntingan Dan Kebijakan. editor Soroti atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
Pemeriksaan fakta
Publikasi peer-review
sumber tepercaya
Benar
Gambar NIRCam warna palsu dari grup Abell 2744. Kredit: alami (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05994-w
Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh ahli astrofisika di University of California telah mengkonfirmasi keberadaan galaksi paling redup yang pernah terlihat di awal alam semesta. Galaksi, yang disebut JD1, adalah salah satu galaksi terjauh yang teridentifikasi sejauh ini, dan tipikal dari jenis galaksi yang terbakar melalui kabut atom hidrogen yang tersisa dari Big Bang, memungkinkan cahaya menembus alam semesta dan membentuknya. menjadi seperti sekarang ini.
Penemuan itu dilakukan dengan menggunakan Teleskop Antariksa James Webb NASA, dan hasilnya dipublikasikan di jurnal alami.
Miliar tahun pertama alam semesta adalah periode kritis dalam evolusinya. Setelah Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta mengembang dan cukup dingin untuk membentuk atom hidrogen. Atom hidrogen menyerap foton ultraviolet dari bintang muda. Namun, baru setelah kelahiran bintang dan galaksi pertama, alam semesta menjadi gelap dan memasuki periode yang dikenal sebagai zaman kegelapan kosmik.
Munculnya bintang dan galaksi pertama beberapa ratus juta tahun kemudian memandikan alam semesta dengan sinar ultraviolet yang energik yang mulai membakar atau mengionisasi kabut hidrogen. Ini, pada gilirannya, memungkinkan foton melakukan perjalanan melalui ruang angkasa, membuat alam semesta menjadi transparan.
Menentukan jenis galaksi yang mendominasi era ini—dijuluki era reionisasi—adalah tujuan utama astronomi saat ini, tetapi hingga teleskop Webb dikembangkan, para ilmuwan kekurangan instrumen infra merah sensitif yang diperlukan untuk mempelajari galaksi generasi pertama.
“Sebagian besar galaksi di JWST sejauh ini merupakan galaksi terang yang langka dan tidak dianggap mewakili galaksi muda yang menghuni alam semesta awal,” kata Guido Roberts-Borsani, seorang peneliti postdoctoral UCLA dan penulis pertama studi tersebut. Jadi, meski penting, mereka tidak diyakini sebagai faktor utama yang membakar semua kabut hidrogen itu.
“Galaksi ultralight seperti JD1, di sisi lain, jauh lebih banyak, itulah sebabnya kami pikir mereka lebih mewakili galaksi yang telah mengalami reionisasi, memungkinkan sinar ultraviolet bergerak tanpa hambatan melalui ruang dan waktu.”
Gambar proyeksi galaksi JD1 (inset), yang terletak di belakang gugus galaksi terang Abell2744. Kredit: Guido Roberts Borsani/UCLA); Gambar asli: NASA, ESA, CSA, Universitas Teknologi Swinburne, Universitas Pittsburgh, STScI
JD1 terlalu redup dan jauh untuk dipelajari tanpa teleskop yang kuat — dan uluran tangan dari alam. JD1 terletak di belakang sekelompok besar galaksi terdekat, yang disebut Abell 2744, yang gaya gravitasi gabungannya menekuk dan memperkuat cahaya dari JD1, membuatnya tampak 13 kali lebih besar dan lebih terang dari seharusnya. Efeknya, yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi, mirip dengan cara lensa pembesar mendistorsi dan memperbesar cahaya dalam bidang pandangnya; Tanpa lensa gravitasi, kemungkinan besar JD1 akan terlewatkan.
Para peneliti menggunakan instrumen Near Infrared Spectrometer dari Teleskop Webb, NIRSpec, untuk mendapatkan spektrum cahaya inframerah galaksi, yang memungkinkan mereka untuk secara akurat menentukan umur dan jaraknya dari Bumi, serta jumlah bintang dan jumlah debu dan puing-puing berat. . unsur-unsur penyusunnya dalam umur yang relatif singkat.
Kombinasi zoom gravitasi galaksi dan gambar baru dari instrumen inframerah-dekat Webb lainnya, NIRCam, juga memungkinkan tim untuk mempelajari struktur galaksi dengan detail dan resolusi yang belum pernah ada sebelumnya, mengungkap tiga lapisan utama debu dan gas yang membentuk bintang. . Tim menggunakan data baru untuk melacak cahaya JD1 kembali ke sumber dan bentuk aslinya, mengungkap galaksi padat yang hanya sebagian kecil dari ukuran galaksi kuno seperti Bima Sakti, yang berusia 13,6 miliar tahun.
Karena cahaya membutuhkan waktu untuk melakukan perjalanan ke Bumi, JD1 terlihat seperti yang terjadi sekitar 13,3 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta hanya berusia sekitar 4% dari usianya saat ini.
“Sebelum teleskop Webb dinyalakan, hanya setahun yang lalu, kami bahkan tidak bisa bermimpi untuk mengkonfirmasi galaksi yang begitu redup,” kata Tommaso Trio, profesor fisika dan astronomi UCLA dan penulis kedua studi tersebut. “Kombinasi JWST dan kekuatan penguatan lensa gravitasi adalah revolusioner. Saat ini kami sedang menulis ulang buku tentang bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi segera setelah Big Bang.”
Studi ini telah dipublikasikan di jurnal alami.
informasi lebih lanjut: Guido Roberts-Borsani et al, Properti galaksi ultralight di zaman kegelapan kosmik dilihat dengan JWST, alami (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05994-w
Manusia modern diindikasikan memiliki kombinasi beberapa DNA yang berasal dari beberapa – setidaknya dua – populasi manusia purba di Afrika. Studi ini merupakan pengetahuan baru karena dalam studi sebelumnya disebutkan bahwa manusia modern berasal dari satu populasi di Afrika. Hal itu terungkap melalui penelitian yang diunggah di jurnal Nature berjudul Kisah evolusi manusia yang ditulis ulang dengan data segar dan daya komputasi lebih.
Studi tersebut melibatkan genom dari sekitar 290 orang yang tinggal di wilayah Afrika Selatan, Timur dan Barat. Ditemukan bahwa manusia modern diturunkan dari setidaknya dua kelompok manusia purba yang berkerabat dekat, atau memiliki campuran gen.
Selain itu, peneliti juga meneliti data genom manusia hidup dari berbagai kelompok, seperti kelompok Mende di Sierra Leone, Nama di Afrika Selatan, kelompok Amhara, Oromo, dan Gumuz di Ethiopia, manusia modern Eropa, dan sisa-sisa Neanderthal.
“Semua manusia memiliki nenek moyang yang sama, tetapi cerita masa lalu lebih kompleks daripada spesies yang hanya berevolusi di satu lokasi atau terisolasi,” kata Aaron Ragsdale, penulis utama studi dan ahli genetika populasi di University of Wisconsin-Madison.
DNA manusia modern diharapkan dapat membantu para peneliti memodelkan penjelasan yang berbeda untuk keragaman manusia. Ini bisa memberikan penjelasan untuk teori asal-usul tunggal dan gagasan bahwa Homo sapiens bercampur dengan spesies manusia purba lainnya.
Para peneliti kemudian mengungkapkan bahwa ada skenario paling cocok berdasarkan data DNA, bahwa manusia modern memiliki banyak titik asal. Melalui hal tersebut, skenario atau hipotesis yang paling sesuai dari data DNA ini adalah bahwa manusia modern merupakan campuran dari kelompok manusia purba.
“Ketika kami berasumsi dalam model komputer kami bahwa populasi batang tidak terlalu stabil, tetapi bagian-bagian itu kadang-kadang akan pecah dan kemudian bergabung kembali, kami menjadi lebih cocok dengan variasi genetik yang ditemukan pada populasi manusia saat ini,” jelas Ragsdale.
Simon Gravel, salah satu penulis studi dan ahli genetika manusia di Universitas McGill di Kanada, mengatakan perbedaan antara kelompok yang terpisah namun bercampur ini akan hampir serendah yang terlihat di antara populasi manusia kontemporer.
Menanggapi penelitian ini, arkeolog evolusioner di Max Planck Institute for Geo Anthropology Jerman, Eleanor Scerri, yang tidak berkontribusi dalam penelitian ini, juga mengungkapkan bahwa tidak ada kelahiran yang diwariskan dari gen tunggal. Itu sebabnya para peneliti lebih suka menggambarkan evolusi manusia sebagai batang yang terjalin, daripada pohon dengan satu batang bercabang.
Sementara itu, Jessica Thompson, ahli paleoantropologi di Universitas Yale yang tidak berkontribusi dalam penelitian tersebut, berpendapat bahwa memasukkan DNA purba dari Afrika dapat membantu peneliti dalam penelitian ini.
“Orang yang hidup hari ini mungkin sangat berbeda dengan orang yang tinggal di tempat yang sama di masa lalu,” jelas Thompson.
Diketahui, fosil manusia purba tertua berasal dari Afrika. Manusia pertama kali berevolusi di Afrika, dan sebagian besar evolusi manusia terjadi di benua itu. Fosil manusia purba yang hidup antara 6 dan 2 juta tahun lalu semuanya berasal dari Afrika. Sebagian besar ilmuwan saat ini mengenali sekitar 15 hingga 20 spesies manusia purba yang berbeda.
Sedangkan manusia modern pertama diperkirakan muncul sekitar 315.000 tahun yang lalu. Bukti manusia modern mulai ditemukan antara 300.000 dan 100.000 tahun yang lalu dan tersebar di seluruh dunia. Scerri mengatakan ini memberikan dukungan untuk teori asal usul manusia yang berasal dari beberapa poin.
Jika manusia berasal dari satu tempat, maka artefak tertua akan ditemukan di sana. Demikian pula, sisa-sisa yang lebih baru juga ditemukan di situs yang berasal dari tempat asal tersebut.
Menonton video “Menjaga Kehidupan Ratu Lebah di Suhu Panas dengan Rekayasa Genetika“
ADA Ada banyak jenis tanaman yang hidup saat ini. Semuanya didukung oleh kemajuan teknologi yang memungkinkan proses modifikasi tanaman dapat berjalan.
Tapi tahukah kamu tanaman apa yang pertama kali ada di dunia? Baru-baru ini, ilmuwan Therese Sallstedt dari Museum Sejarah Alam Swedia berhasil mengungkapnya.
Seperti dihimpun dari BBC, para ilmuwan berhasil menemukan fosil tumbuhan yang mungkin hidup 1,6 miliar tahun lalu dari batuan purba India.
Tumbuhan pertama di dunia, menyerupai ganggang merah, lebih tua dari yang diperkirakan sebelumnya dan habitatnya diyakini berada di laut dangkal.
“Mereka menunjukkan kepada kita bahwa kehidupan lanjutan pada eukariota (seperti tumbuhan, jamur, dan kita manusia/hewan) memiliki sejarah yang jauh lebih dalam di Bumi daripada yang kita duga sebelumnya,” kata ilmuwan tersebut.
Ilmuwan menyebut tumbuhan tertua ini memiliki ciri-ciri seperti alga merah modern, sejenis rumput laut. Sayangnya tidak ada DNA yang tersisa sehingga penelitian lebih lanjut tidak dapat dilakukan.
“Anda tidak bisa 100% yakin tentang bahan purba ini, karena tidak ada DNA yang tersisa, tetapi karakternya cukup cocok dengan morfologi dan struktur alga merah,” tambah peneliti.
Alga merah tertua yang diketahui sebelum penemuan ini berasal dari 1,2 miliar tahun. Fosil India berusia 400 juta tahun lebih tua, menunjukkan bahwa cabang paling awal dari pohon kehidupan dimulai jauh lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya.
Klaim kehidupan kuno selalu kontroversial. Tanpa bukti DNA, konfirmasi harus didasarkan pada apakah lebih banyak fosil dapat ditemukan. Ada juga perdebatan apakah alga merah termasuk dalam kerajaan tumbuhan atau dalam kelas mereka sendiri.
Alga merah modern mungkin paling dikenal untuk dua produk komersial, agen tekstur agar-agar yang digunakan untuk membuat es krim dan nori rumput laut yang digunakan untuk membungkus sushi.
Konten di bawah ini disajikan oleh Pengiklan. Wartawan Okezone.com tidak terlibat dalam materi konten ini.
/cloudfront-us-east-2.images.arcpublishing.com/reuters/PB55NLYMBBN6VBLG4EFV7YOW2E.jpg)
