Новый челнок не унаследует, как планировалось, двигатели современных шаттлов. Инженеры обратили взгляд в прошлое и многое теперь намерены брать от знаменитых «Аполлонов», а точнее, из конструкции ракеты «Сатурн 5». Также заявлено, что CEV будет выводиться на орбиту пятиступенчатой ракетой, хотя ранее говорилось о четырех ступенях. Сам же корабль придется укоротить на полметра. По словам конструкторов, это необходимо для совместимости с российскими стыковочными узлами.
Укорачивание CEV вряд ли связано с экономией средств, а вот сокращение числа запланированных запусков – один из способов выкроить деньги на приоритетные программы. Так, для поддержания статус-кво нынешних шаттлов решено отказаться от запуска в мае этого года аппарата Dawn, предназначенного для девятилетней программы изучения астероидов Церера и Веста. Новая дата старта не определена, и, похоже, этот проект может угодить в долгий ящик, как чуть не произошло с недавно отправившимися к Плутону «Новыми горизонтами». – А.Б.
Трудный вопрос о количестве планет в Cолнечной системе снова встал во всей своей остроте. Последний крупный объект, открытый в поясе Койпера (см. «КТ» #601), 2003 UB313 оказался больше Плутона и, таким образом, претендует на почетное звание десятой планеты (пока это и самое удаленное от Солнца известное нам тело).
В учебниках написано, что планет в Солнечной системе ровно девять. Самая маленькая и далекая из них – Плутон диаметром 2300 километров – была обнаружена в 1930 году. Но за последние годы за орбитой Нептуна нашли несколько объектов, размеры которых сопоставимы с плутоновыми. Габариты 2003 UB313 поначалу были определены с большой погрешностью. Проблема в том, что измерения яркости объекта в солнечных лучах не позволяют вычислить его диаметр, пока не известны отражательные свойства его поверхности. Но теперь измерения в оптическом диапазоне были дополнены исследованиями теплового излучения объекта на длине волны 1,2 мм. Их выполнили немецкие астрономы, воспользовавшись радиотелескопом, расположенным в горах Сьерра-Невада на юге Испании. Расчеты показали, что диаметр 2003 UB313 около трех тысяч километров, заметно больше, чем у Плутона! Кроме того, как и у Плутона, у «новичка» даже есть свой спутник, так что теперь этот объект никак нельзя игнорировать.
Проблема состоит в том, что точного определения понятия планеты у астрономов нет. Одно время планетами называли даже астероиды, пока их не обнаружили слишком много. Международный астрономический союз образовал специальную комиссию, которая должна с этим разобраться. Можно, например, величать планетами все вращающиеся вокруг Солнца объекты, которые больше Плутона, или любой объект с диаметром более тысячи километров. Беда в том, что 2003 UB313 скорее всего не последнее обнаруженное крупное небесное тело, путешествующее по окраинам Солнечной системы, – весьма вероятно, что отыщутся и побольше.
Так что сейчас международная комиссия размышляет, как быть с планетами, чтобы сильно не увеличивать их количество и не девальвировать это высокое звание. Возможно даже, что проще будет разжаловать Плутон. Впрочем, есть и другие предложения, и какое-то разумное решение наверняка будет найдено. А пока планет по-прежнему девять. – Г.А.
Пугающие результаты получили астрофизики из Института астрономии в Кембридже, которым впервые удалось «измерить» температуру невидимой темной материи и более надежно оценить ее количество и упаковку в пространстве. Невидимая материя оказалась очень горячей, порядка десяти тысяч градусов, и ее получилось очень много – в четыреста раз больше, чем видимой.
Большинство астрофизиков сегодня верят, что во вселенной доминирует темная материя, которая никак не взаимодействует с электромагнитным полем и потому невидима в телескопы. Гипотеза о ее существовании была выдвинута еще в начале прошлого века для объяснения движения периферийных галактик в галактических кластерах. Вскоре о гипотезе забыли, но в восьмидесятые годы стало ясно, что скорость вращения звезд в рукавах спиральных галактик практически не зависит от расстояния до центра галактики, несмотря на то что по законам Ньютона она должна падать как корень из этого расстояния. Законы Ньютона решили не трогать, а добавить в галактики невидимой массы, которая устранит противоречие. Постепенно к этой мысли привыкли и стали объяснять гравитационным притяжением темной материи многие непонятные астрономические наблюдения. Как правило, невидимой материи требовалось в 4–25 раз больше, чем видимой. Теоретики с энтузиазмом принялись объяснять природу темной материи, благо никакой надежной информации – разумеется, кроме веры в ее существование, – до сих пор нет. Так что на роль темной материи пробовали неуловимые нейтрино, привычные барионы и целый зоопарк экзотических элементарных частиц, тем более что предсказывающих их теорий всегда хватает.
Но теперь астрономам удалось выполнить детальные наблюдения дюжины маленьких галактик, окружающих наш Млечный путь. С помощью крупнейших телескопов были составлены детальные трехмерные карты галактик, а по характеру движения их звезд вычислено распределение темной материи. Оно оказалось ни на что не похожим. Темной материи потребовалось уже в 400 раз больше, чем видимой. Кроме того, скорость частиц темной материи должна быть порядка девяти километров в секунду, что резко противоречит многим почтенным теориям.
По мнению специалистов, новые данные заставят переосмыслить целый ряд популярных астрофизических гипотез, включая некоторые модели образования Вселенной. Однако от самой таинственной темной материи вряд ли скоро откажутся. Ведь тогда в масштабах галактик придется подправить законы Ньютона (хотя есть и такие теории, замахнувшиеся на святое). Впрочем, время покажет. История учит, что и к самым трудным загадкам природы порою находятся очень простые ответы. – Г.А.
Японской корпорации NTT совместно с Национальным институтом стандартов и технологии США впервые удалось изготовить кремниевый одноэлектронный транзистор, пригодный для использования в логических вентилях наночипов.
В последние годы многие научные группы активно изучают так называемые одноэлектронные транзисторы (single electron transistor – SET). Подобные устройства используют при работе всего несколько (или даже один) электронов и потому потребляют очень мало энергии, весьма компактны, а значит, могут стать великолепной основой для чипов будущего. Температурные флуктуации и приемлемая емкость электродов ограничивают рабочие области таких транзисторов размерами порядка 10 нанометров, что пока недоступно для массового производства. Кроме этого, до сих пор одноэлектронные транзисторы удавалось изготовить только из металлического волоска с барьером из изолятора, что сильно ограничивало возможности контролировать поток электронов. Все многочисленные попытки сделать такой транзистор по традиционной кремниевой технологии пока терпели неудачу.
Теперь эти трудности удалось преодолеть. Новая разработка состоит из кремниевого канала длиной 360 и шириной 30 нанометров. Над каналом помещаются целых три металлических затвора. На затворы подается напряжение двух уровней. Верхний уровень переключает транзистор, а нижний управляет движением электронов в малых локальных областях. Это позволяет гибко управлять проводимостью барьера для электронов, легко изменяя ее на три порядка величины.
Авторам впервые удалось добиться прекрасной воспроизводимости свойств транзистора и результатов измерений. Пока эксперименты проводились при низких температурах, и новый транзистор сначала найдет множество применений в научных лабораториях. На его основе уже можно изготавливать сверхточные электронометры, метрологические стандарты и ряд других уникальных приборов. Дальнейшее уменьшение размеров транзистора, считают авторы, позволит ему работать и при комнатной температуре. В этом случае его можно будет использовать не только в классических, но и в квантовых компьютерах будущего. – Г.А.