VIITOR

12.000 km fara escala

Proiectul se intituleaza Hypermach SonicStar si are ca scop construirea de aparate de zbor pentru pasageri, care vor atinge o viteza maxima de 1,2 kilometri pe secunda, adica de doua ori mai mare decat a celui mai rapid avion construit vreodata – „raposatul” Concorde. De asemenea, inaltimea de croaziera va fi mult mai mare decat cea a avioanelor de linie de la ora actuala – peste 20.000 m, fapt care va permite pasagerilor sa poata vedea curbura planetei si sa se bucure de panorame spectaculoase. Directorul executiv al companiei americane Hypermach, Richard Lugg, care si-a asigurat deja si suportul financiar al Ministerului Comertului si Industriei din Marea Britanie, spera ca aeronava sa intre in productie de serie in cel mult zece ani.

Iata si cateva date legate de performantul SonicStar: suprafata totala a aripilor, de aproape 200 metri patrati, viteza de croaziera, 3,1 Mach, autonomie de zbor fara escala, 12.000 km si doua motoare hibride SonicBlue S-MAGJET, net superioare, din punct de vedere al consumului de combustibil, motoarelor Rolls-Royce aflate in dotarea avioanelor Concorde. Avionul va avea nevoie de o pista lunga de peste 700 m pentru decolare. „Avand un consum relativ redus, SonicStar depaseste provocarile economice si ecologice ale zborului supersonic, pentru a revolutiona modul in care calatorim, si va duce, cu siguranta, transportul aerian intr-o noua era”, considera Lugg.

Motoare hibride, pentru mai multa putere

Gratie acestei minuni tehnologice, o calatorie de la New York la Sydney, care in prezent dureaza 20 de ore, ar putea fi chiar mai scurta de 5 ore! Secretul lui SonicStar consta, intre altele, in motoarele sale revolutionare. „Motoarele pe care le vom utiliza vor fi hibride si vor genera o putere uriasa. In plus, componentele lor vor avea capacitatea de a-si pastra independenta de functionare, chiar in cazul defectiunii altor elemente, fapt ce va spori siguranta zborului. Aceasta segmentare va permite motorului sa schimbe vitezele de operare ale componentelor rotative in timpul deplasarii, pentru a raspunde modificarilor conditiilor atmosferice si pentru a face fata solicitarilor aeronavei”, a precizat un purtator de cuvant al Hypermach.

Fiabilitatea avionului va permite o reducere de 30 pana la 35 % a cantitatii de combustibil necesara pentru obtinerea unor viteze supersonice. Pentru a reduce frictiunea, aripile avionului, care au o structura de titaniu si aluminiu, sunt acoperite cu panouri de carbon compozit, imbinate cu un aliaj de nichel-cobalt, iar sectiunea ridicata a cozii este acoperita cu un material ignifug, pentru a rezista la temperaturile ridicate provocate de frecarea cu aerul.
Deocamdata, singurul impediment ar fi ca avionul nu poate transporta, potrivit planurilor constructorilor sai, decat cel mult 20 de pasageri, iar pretul biletelor va fi prohibitiv pentru majoritatea pamantenilor...

O alta festivitate va marca cei 30 de ani de la trimiterea in spatiu, in 12 aprilie 1981, a navetei spatiale americane Columbia. In noiembrie, rusii vor lansa sonda spatiala Phobos-Grunt spre Phobos, unul dintre cei doi sateliti ai planetei Marte. Aparatul va efectua si observatii ale atmosferei si ale campului magnetic martian. Cu aceasta ocazie, sonda va lansa pe orbita in jurul planetei microsatelitul stiintific Yinghuo-1, care va evolua timp de un an. Sonda se va instala pe solul satelitului, un bloc stancos cu o forma neregulata, lung de 27 kilometri, iar un mic robot va preleva pana la 200 grame de esantioane de sol care vor ajunge pe Terra in 2014.

Tot in noiembrie, NASA va trimite misiunea spatiala MSL care va avea ca obiectiv plasarea unui robot pe suprafata planetei, conceput pentru a parcurge distante mari pe terenuri dificile, inspectand mediul martian timp de 2 ani si prelevand esantioane pana la o adancime de 2 metri beneficiind de un sistem inedit de foraj. Racheta europeana Vega va decola curand din baza Kuru din Guyana pentru a plasa pe orbita incarcaturi utile de peste 2 tone. In cadrul apropiatelor misiuni spatiale, o serie de echipaje europene si americane vor vizita Statia Spatiala Internationala la bordul vaselor spatiale Soiuz. Cat despre chinezi, acestia vor lansa modulul Tiangong 1, naveta spatiala fara echipaj Shenzhu 8, urmata de Shenzhu 9 care va avea la bord 3 astronauti.

Ascensiunea LHC-ului

In februarie, cel mai puternic accelerator de particule – Large Hadron Collider instalat la Cern, in apropiere de Grenoble, isi va relua activitatea pentru a dezlega secrete ale materei, dupa o pauza hibernala. Pana acum nu au fost facute descoperiri importante. Puterea acceleratorului va ramane insa tot timpul anului la jumatatea regimului sau maximal, suficienta insa pentru a explora fenomene care nu au fost niciodata observate, si a descoperi, probabil, indicii ale unor noi particule sau a unei noi fizici.
In 2012 masina va fi oprita pentru a mari energia protonilor care intra in coliziune.

Ötzi, dupa 20 de ani

In septembrie, Muzeul arheologic din Bolzano (Italia) va celebra cea de-a 20-a aniversare a descoperirii corpului inghetat al celebrului Ötzi (cel mai vechi corp uman complet, descoperit vreodata, vechi de aproximativ 5300 de ani) in Alpii de la frontiera dintre Italia si Austria, la 3210 metri altitudine. Studiul corpului sau, una dintre cele mai importante surse ale preistoriei, continua intrucat Ötzi nu si-a dezvaluit decat o parte din secretele care pot aduce noi informatii despre oamenii preistorici.

Test sangvin

In iunie va fi pus in aplicare, dupa o serie de experimente clinice, un nou test de depistare a maladiei Alzheimer in cadrul programului francez Aclarus Dx. O premiera medicala europeana de care vor putea beneficia numerosi pacienti. Testul sangvin va fi insa asociat cu cele neuropsihologice si cu examene RMN. Cercetatorii spera ca prin depistarea precoce a maladiei sa puna la punct un tratament cat mai eficace (in faze avansate, maladia neputand fi tratata).

Finantari pentru cercetare

In prima decada a anului, numeroase echipe de cercetatori francezi asteapta febril rezultatul apelurilor facute pentru finantarea studiilor stiintifice. Suma posibila promisa de guvern se ridica la aproximativ 22 miliarde de euro.
Cercetarile stiintifice din Franta, in special in domeniul medical, au adus omenirii, alaturi de cele ale americanilor, cele mai importante beneficii in context mondial, accelerand progresele in acest domeniu intr-un ritm uluitor.

Cursa supercalculatoarelor

La sfarsitul lui 2011, Curie cel mai puternic calculator european (realizat de francezi) capabil sa execute 1,5 milioane de miliarde de operatiuni pe secunda, va intra in functiune. Beneficiari vor fi si oameni de stiinta europeni care il vor folosi in cadrul unui program fundamental de cercetare aplicata: fizica a plasmelor, nanotehnologie, climatologie, reprezentarea informatica a riscurilor naturale etc. Pe plan mondial, doar 3 supercalculatoare sunt mai puternice decat acesta. Doua apartin chinezilor, cel mai puternic fiind Tianhe-1A, care functioneaza de doar cateva luni si care e de aproape doua ori mai puternic decat Curie. Pe locul al III-lea se afla Cray Jaguar XT5-HE, realizat de americani si pe care francezii spera sa-l detroneze, marind puterea de calcul al supercalculatorului Curie.

Ca si oasele fiintelor vii, betonul isi va putea vindeca singur fracturile, bacteriile jucând rolul de celule osteoblastice. Introduse in beton inca de la turnarea acestuia, bacteriile, care au proprietatea de a se activa, la contactul cu apa, vor devora „hrana” de asemenea aflata in amestecul de beton, pentru a astupa imediat crapaturile si gaurile. Dupa cum se stie, betonul armat cu osatura de otel formeaza scheletul multor cladiri si poduri. Dar orice fisura aparuta in el poate ameninta, odata cu trecerea timpului, insasi stabilitatea constructiei respective. „Principalul vinovat este apa, pentru ca se infiltreaza in fisurile din beton, aducând cu ea substante chimice agresive, care degradeaza atât betonul cât si otelul”, spune inventatorul betonului-minune, Henk Jonkers, de la Universitatea de Tehnologie din Delft, Olanda.

Localizarea si astuparea crapaturilor din beton reprezinta o activitate ce necesita timp si bani, in vreme ce reconstruirea structurilor de beton ar fi si mai scumpa. Jonkers crede ca solutia ideala este de a lupta impotriva vitregiilor naturii folosind tot elemente naturale: el sugereaza combaterea degradarii provocate de apa prin introducerea, la prepararea betonului, a unor bacterii ce folosesc apa si „hrana” formata din calciu lactic pentru a fabrica un ciment natural, numit calcit. Din pacate, majoritatea microorganismelor nu rezista la un pH mai mare de 10, asa cum are betonul.

Pentru a descoperi bacteriile care supravietuiesc totusi si intr-un asemenea mediu alcalin, Jonkers si colegii sai au cercetat lacurile cu ape carbogazoase din Rusia si Egipt, unde pH apei este in mod natural ridicat si au ajuns la concluzia ca unele tulpini de Bacillus se pot dezvolta chiar si in acest mediu. Mai mult, bacteriile in cauza pot ramâne in stare de hibernare pentru perioade lungi de timp, de pâna la 50 de ani, fara apa sau hrana. Cercetatorul olandez compara aceste bacterii cu semintele care asteapta apa spre a putea germina. Pentru a impiedica sporii sa se activeze in mixtura umeda de beton si, alaturi de calciul lactic, sa afecteze calitatea materialului, Jonkers si colegii sai au plasat atât sporii cât si „hrana” lor in sfere ceramice cu diametre de 2-4 mm, pe care le-au adaugat in amestec.

Doar atunci când in beton apar fisuri minuscule, sferele se deschid iar apa care se prelinge in interiorul lor va activa bacteriile; acestea vor incepe sa consume calciul lactic, iar in cursul acestui proces calciul se va combina cu oxigenul si dioxidul de carbon pentru a forma calcit, care este de fapt o varietate de calcar. Jonkers afirma ca bacteriile nu trebuie scufundate prea adânc in masa de beton, fiindca ar ramâne fara oxigen si ar muri. Un strat de sfere ceramice aflat la mica distanta de suprafata ar permite bacteriilor sa se activeze la cea mai neinsemnata fisura, impiedicând astfel patrunderea apei si largirea crapaturilor capabile sa slabeasca structura de beton.

Agentia de Cercetari Defensive Avansate din cadrul Pentagonului (DARPA), departamentul de stiinta si tehnologie al armatei americane, lucreaza intens la fabricarea unei aeronave capabile sa zboare la mica inaltime deasupra apei, pentru a-si detecta tinta, inainte de a se scufunda sub valuri, evitand astfel sa fie depistata. Potrivit revistei New Scientist, acest proiect revolutionar, ce va permite aeronavelor sa se transforme in submarine, a fost demarat in 2008 si, pana la ora actuala s-au adoptat deja planurile teoretice de construire a ineditului vehicul, urmand ca transpunerea lor in practica sa fie facuta in cel mult un an.

Desi principiile hidrodinamicii si aerodinamicii sunt similare, provocarile tehnologice carora savantii americani se vad obligati sa le faca fata nu sunt deloc usoare. Aeronava trebuie sa fie cat mai usoara cu putinta, pentru a folosi mininum de putere in vederea ridicarii in aer, in vreme ce submarinul trebuie sa fie puternic si rezistent, spre a putea rezista presiunii din adancuri. Aeronavele mai grele decat aerul reusesc sa se desprinda de sol gratie fluxului de aer produs in jurul aripilor, in vreme ce submarinele pompeaza apa in interior sau in exterior spre a-si asigura flotabilitatea sub apa sau la suprafata. Metoda de rezolvare a problemei pe care si-au imaginat-o expertii DARPA a vizat crearea unui submarin mai usor decat apa dar care, ca un aeroplan inversat, sa foloseasca impulsul generat de aripile sale pentru a se scufunda. Dupa ce a iesit la suprafata, „unghiul de atac” al aripilor s-ar fi schimbat, pentru a genera o miscare de ascensiune, permitand aparatului sa zboare.

Graham Hawkes, proiectant de submarine, considera ca fibrele compozite de carbon, ultrausoare, ar putea fi folosite la construirea de vehicule suficient de rezistente si totodata indeajuns de usoare pentru a zbura deasupra apei si a merge pe sub apa. El a construit deja o aeronava submersibila miniaturala, numita „Super Falcon”, care apeleaza la aripi „boante” pentru a se ridica in aer, pana la o inaltime de 300 m.

Inzestrat cu motoare mai puternice si cu aripi mai largi, aparatul imaginat de Hawkes ar putea atinge o viteza de 900 km/ora in aer si 18 km/ora sub apa. La aceste viteze, efectul aerului si apei asupra suprafetelor de control este similar. Inventatorul sugereaza ca ar putea fi copiat exemplul pasarilor marine pentru a reusi scufundarea, chiar si cu un aparat ultrausor. „Trebuie efectiv sa intri cu botul in picaj, in apa, si sa te scufunzi, asemenea pasarilor. Acest lucru poate fi facut, dar e necesara multa munca”. In plus, exista si alte probleme legate de design care trebuie depasite. Bateriile obisnuite, capabile sa asigure vehiculului o autonomie de actiune de 44 km, cantaresc mult mai mult decat restul dispozitivului, dar folosirea de combustibil conventional ar necesita o aprovizionare permanenta cu aer, prin intermediul unui tub, si ar limita adancimea de scufundare la doar cativa metri. La fel, motoarele supersonice, care functioneaza la o temperatura de cateva sute de grade Celsius, ar putea exploda instantaneu din cauza schimbarii subite de temperatura dintre aer si apa. „Apa rece, in contact cu motoarele fierbinti, ar genera un soc termic care ar arunca in aer intregul vehicul. Dar sunt convins ca vom gasi o solutie si pentru aceasta problema”, spune Hawkes.

...Dar si de o centrala electrica pe baza de gaz natural a carui combustie elibereaza cu 25% mai putin bioxid de carbon decat petrolul. Aceasta sursa, folosita pentru a propulsa cele 4 motoare ale pachebotului e folosita doar in cazul in care vantul e prea slab ca sa poata umfla panzele.

Sau, echivalentul a doua terenuri de fotbal. Un vant de 30 noduri (95 km/h) e suficient pentru a deplasa vasul. Un vant puternic, care agita marea, starnind valuri de cativa metri inaltime, ceea ce nu se intampla in fiecare zi. Cand vantul e mai slab, se recurge la un alt tip de propulsie: 4 mari elice actionate de motoarele electrice. Restul, de 20-30% din energia navei e asigurata de vant. Acest sistem mixt permite vasului sa se deplaseze cu o viteza de croaziera de 17 noduri (30 km/h). Mai mica decat cea a unui transatlantic care se deplaseaza cu 55 km/h. Eoseas e ideal pentru croaziere de o saptamana, pe distante relativ mici.

Vazut de dedesubt, Eoseas pare sa pluteasca pe un imens covor de bule. Chiar asa si este: compresoarele plasate sub vas injecteaza aer sub coca principala pentru a limita efectele de frecare (cu 15%) intre apa si coca, care incetinesc alunecarea vasului. Pe Eoseas, energia rimeaza cu economia. Si asta pentru ca inginerii au asigurat o excelenta izolatie termica. E vorba de acoperirea cu o structura de sticla si aluminiu a puntilor. N-au fost uitate nici ferestrele duble acoperite cu panouri solare ce transforma energia astrului in electricitate.

Pachebotul contine 1400 cabine de pasageri, restaurante, piscine, sali de spectacol, ce adapostesc 3311 pasageri si 1089 membri ai echipajului. Cand se va sparge sticla de sampanie, marcand lansarea in apa a acestei uriase bijuterii ecologice? Peste 5 ani, timp in care proiectul va fi perfectat.

Daca e sa se dea crezare unor economisti, acest sector va fi unul dintre cele mai promitatoare din industria alimentara, trecand de la 5,3 miliarde de dolari – cifra de afaceri – in 2005, la peste 20 de miliarde in 2010. E vorba de experti germani care sunt convinsi de faptul ca nanoparticulele vor aduce mai multa securitate alimentara si noi senzatii gustative datorita texturilor si aromelor noi. Care sunt proprietatile scontate?

Prin introducerea oxizilor metalici, cum ar fi siliciul in prafuri (sare, cafea, contimente...) se evita formarea cocoloaselor. Particulele de siliciu absorb apa la suprafata lor, formand legaturi intre hidrogen si lichid. Aceste noi particule se lipesc de prafuri si impiedica suprafata lor de a adera intre ele.

Argintul e cunoscut de secole pentru proprietatile sale antibacteriene. La scara nanometrica e incorporat in ambalaje sau in solutii lichide. In primul caz, alimentele se conserva mai bine. In cel de-al doilea, sunt revendicate efecte benefice pentru sanatate.

Materialele constituie o bariera impotriva oxigenului din aer, a ultrasunetelor sau apei. Integrate in ambalaj, maresc durata conservarii.

Vitamine, omega 3, sau arome pot fi incapsulate in casete biodegradabile pentru a favoriza asimilarea lor. Cea mai mare parte din nano repertoriate oficial, sunt complemente alimentare. In SUA, acestea nu au nevoie de prezentarea unui dosar care sa dovedeasca ca nu prezinta nici un pericol pentru sanatate. In Europa se impune acest lucru. Printre moleculele-vedeta se numara argintul sub forma ionica despre care se stia foarte putin. Si, cu atat mai putin sub forma de nanoparticule. Trecerea acestuia in sange, inima, creier, ar putea avea efecte nedorite pentru sanatate. Ingestia nanopaticulelor reprezinta insa un risc imposibil de evaluat. Expunerea lor prin ingestie e putin studiata. Ca si migratia lor din ambalaje in alimente. O situatie confuza care a nelinistit ONG-urile si asociatiile de consumatori.