Тринадцатое кольцо

Двое астрономов из Калифорнии обнаружили два новых кольца у седьмой планеты Солнечной системы – Урана. Теперь общее число колец планеты составляет 13.

Как говорится в опубликованном в четверг Марком Шоуволтером и Джеком Лиссоиром циркуляре Международного астрономического союза (МАС), первое из колец имеет радиус около 68 тыс. км и находится на внешнем крае внутренней системы из одиннадцати колец, которые были известны до настоящего времени. Как и его предшественники, оно сравнительно тонкое, шириной около 1 тыс. км – совсем не похоже на широкие кольца Сатурна.

По всей видимости, оно состоит из относительно крупных частиц, размер которых может достигать нескольких километров.

Строение кольца удалось установить, когда астрономы из Беркли наблюдали его в инфракрасных лучах с помощью десятиметрового телескопа имени Кека на Гавайях.

Обнаружить в этих же лучах второе кольцо, которое на оригинальных кадрах было в несколько раз ярче первого, не удалось. Оно находится гораздо дальше от поверхности планеты. Радиус его составляет приблизительно 98 тыс. км, и соседей-колец у него обнаружить пока не удалось. Зато практически на одной орбите с этим кольцом расположен маленький спутник, открытый на снимках с космического телескопа имени Хаббла еще два года назад, однако лишь теперь получивший имя королевы Мэб – мифической феи сладких снов из «Ромео и Джульетты» Шекспира. Традиционно все спутники Урана, открытого британским астрономом Уильямом Гершелем, называют именами персонажей Шекспира.

В своей знаменитой трагедии английский писатель устами друга Ромео Меркуцио описывает фею Мэб так: «По размерам – с камушек агата в кольце у мэра». Одноименный спутник по космическим масштабам тоже невелик: его диаметр, по предварительным оценкам, составляет около 25 км. Однако, как считают астрономы, именно он отвечает за само существование внешнего кольца – падающие на него метеориты выбивают с поверхности пыль и мелкие частички льда, которые и образуют кольцо. Кроме того, гравитационное поле спутника помогает удерживать их на одной и той же орбите – в противном случае влияние других спутников быстро рассеяло бы кольцо. Такое явление широко распространено среди других планет-гигантов; спутники, выступающие в схожей роли, астрономы часто называют «пастухами».
Второй спутник, также открытый в августе 2003 года, но лишь сейчас официально получивший имя Купидон, еще меньше – его диаметр около 20 км. Интересен он тем, что его орбита проходит менее чем в 900 км от орбиты другого спутника – Белинды, диаметр которого в три с половиной раза больше. Возмущения в движении лун, вызванные их взаимным притяжением, с течением времени накапливаются и, как рассказал Шоуволтер британскому журналу New Scientist, возможно, два спутника столкнутся в течение ближайших нескольких миллионов лет. Тогда вокруг Урана появится еще одно кольцо.

Впрочем, движение системы из многих тел по-прежнему трудно поддается анализу, и предсказывать траектории движения объектов на миллионы лет у ученых не получается. Тем более что вся система спутников Урана, как следует из других данных, опубликованных в том же циркуляре, является крайне нестабильной. Изучая движение других, ранее известных спутников, планетологи обнаружили неожиданные отклонения от предсказаний. По их мнению, это также свидетельствует в пользу неустановившегося характера движений в системе Урана. Более детальные выводы будут опубликованы в журнале Science в ближайшее время.

Мобильник на водке

Российские ученые разработали новый топливный элемент для питания электричеством мобильных устройств. Как рассказали «Газете.Ru» в пресс-службе РАН, элемент создали сотрудники Института водородной энергетики и плазменных технологий, входящего в РНЦ «Курчатовский институт».

Устройство перерабатывает раствор этилового или метилового спирта в электричество.

Достаточно всего стопки спирта (50 граммов), чтобы получать в течение десяти часов напряжение 3,2 вольта мощностью 450 мВт.

В демонстрационном топливном элементе восемь одинаковых ячеек в плоском корпусе. Размеры устройства вполне компактны: длина и ширина его – 13 см, толщина – всего 1,5 см. Ионообменная мембрана разделяет анод, на котором спирт и вода разлагаются с образованием углекислого газа и протонов, и катод, на котором образовавшиеся ионы водорода взаимодействуют с кислородом с образованием воды. В процессе реакций и получается электрический ток. Катализаторы процесса вполне традиционны: на катоде – мелкодисперсная платина на графитном носителе, на аноде – мелкодисперсные платина, рутений и олово.

Как уточнил «Газете.Ru» представитель группы разработчиков нового топливного элемента Дмитрий Богач, катод и анод в данном устройстве – это не металлические стержни, а тонкие покрытия, которые нанесены по обе стороны полимерной ионобменной мембраны. Богач также пояснил выходные параметры электрического тока. С одного квадратного сантиметра ячейки можно получить постоянный ток, текущий с силой 50мА и напряжением 0,5В.

Для ноутбука достаточно собрать столько ячеек, чтобы общая площадь мембраны в них составила 200 кв.см. Стоит такой аппарат (даже в опытном, то есть по определению более дорогом варианте) около 25$

«Самое интересное в том, что проивзодство энергии в нашем элементе безотходное. – говорит Богач. – Так как в процессе реакции расходуется не только спирт, но и вода. Поэтому не нужно, скажем, менять выработанный раствор, а только доливать его». Правда, по словам ученого, лучше всего аппарат работает на метиловом спирте, который расходуется полностью. А этанол, например, используется только на 15-20%. Причниа в том, что до сих пор не существует катализаторов, которые бы позволяли при комнатных условиях полностью перерабатывать этанол в углекислый газ. Однако это не большая проблема, подчеркнул Богач. Дело в том, что рабочий раствор в системе содержит всего 10% спирта (точнее, 4 М/л). Так что если мощность устройства снизится, нужно будет просто добавить в системе более концентрированный раствор этанола.

Например, ту же водку. Только качественную, чтобы избежать загрязнения мембраны сивушными маслами и другой органикой. По той же причине не стоит заправлять устройство пивом или вином.

В мире сейчас активно идут разработки устройств, позволяющих оперативно наполнять энергией аккумуляторы мобильных устройств. Так, австралийские ученые из Технологического университета Квинсленда совсем недавно разработали солнечные батареи для зарядки мобильных телефонов. Солнечные батареи представляют собой тонкую пленку, состоящую из углеродных полимеров, которая прикреплена к стеклянной пластинке, используемой в роли проводника. Несмотря на то что эффективность новых солнечных батарей достаточно низкая (КПД – 4%), ученые уверяют, что у них имеется ряд серьезных преимуществ: их производство очень экономично, они имеют малый вес (всего 10 мг на квадратный сантиметр), кроме того, эти батареи могут быть использованы по усмотрению потребителей (при необходимости они могут быть сняты с мобильного телефона).

Американские же ученые разработали портативный генератор, преобразующий механические движения, совершаемые телом человека при ходьбе, в электроэнергию. Как пишет журнал Science, изобретение позволит создать переносное зарядное устройство для мобильных телефонов, плееров, карманных компьютеров и других устройств.