Tag: 科學探索

據日本共同社報導，日本探測器「隼鳥2號」計畫22日在小行星「龍宮」着陸並採集樣品，力爭解開太陽系誕生之謎。爭取着陸的地點半徑僅3米(直徑6米)，允許的誤差極小。「隼鳥2號」團隊表示這是在離地球3億公里外的高難度作業，已做好迎接挑戰的准備。 最初「龍宮」表面被認為有適於着陸的廣闊平坦區域。日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)副教授津田雄一表示，「原本的設計思路是在邊長100米的四方區域中的任意地點着陸」。 「隼鳥2號」2018年6月飛到了小行星「龍宮」上空，原計畫10月着陸，但由於「龍宮」地表覆蓋着大量岩石，日本宇宙航空研究開發機構決定推遲着陸時間，以尋找合適的着陸地點。 制定着陸計畫時，研究人員們詳細調查了岩石分佈等地形情況。為了精確控制「隼鳥2號」的動作，還仔細「調查了12個噴射裝置的每一個特性」。 據報導，「隼鳥2號」將看着可判斷與着陸區域位置關系的記號球自行下降。機體將傾斜靠近，以儘量減小碰到地表岩石的危險性。津田稱「弄清了應如何應對，希望准確無誤地進行」。 着陸後，機體底部伸出的筒狀裝置會自動發射金屬彈丸，採集飛揚起的沙塵。 來源：cnBeta

以色列一個名為SpaceIL的非營利性航天組織宣稱將在本週發射一艘航天器，並且希望它能夠成為首個降落在月球表面的私人飛船。該組織以及參與項目的以色列國家航空航天企業週一時對媒體宣稱，這艘飛往月球的飛船被稱為創世紀號或者起源號。它將在美國的佛羅里達州搭乘SpaceX公司的一枚獵鷹火箭發射升空，開始為期數月的月球之旅。 此次發射預計將在美國時間的週四晚間，也就是以色列的週五早晨進行。該項目最初計畫的發射時間為去年12月份。這艘小型飛船大約與一台洗衣機大小相當，它將在降落前圍繞月球軌道運行數週。 以色列太空項目主席Avi Blasberger聲稱，他希望這個項目能夠像阿波羅項目一樣在以色列產生一種「開創性的影響」，以此推動新一代以色列人投身科學領域。 來源：cnBeta

美國國家航空航天局(NASA)本週在硅谷成立了一支新的研究小組。該小組將致力於尋找地球以外的生命，探索有關生命如何在地球上起源以及生命在其他地方是否可能存在的問題答案。該研究小組名為「生命探測科學中心」（CLDS），它將成為美國宇航局位於加州山景城的艾姆斯研究中心的一部分，並匯集全球在物理學、生物學、天體物理學等領域具有專長的許多研究人員。 艾姆斯研究中心首席研究員赫勒爾（Tori Hoehler）表示：「尋找地外生命不能用一刀切的方法。要想取得突破，我們需要開發定製工具和策略，以檢測生活在與地球完全不同的其他世界的獨特條件。我們現在擁有科學和工程專業知識來解答這一深刻的問題。隨着科學證據越發清晰，我們偉大的科學家團體准備迎接這一重大挑戰。」 來自喬治敦大學和喬治亞理工學院的科研團隊將加入生命探測科學中心。 喬治敦大學實驗室的研究人員將檢查「生命指紋」，並試圖從遙遠的土地上認出「我們不知道的」生命，因為在那里的生命可能看起來與地球上的截然不同。 佐治亞理工學院的「跨越時空的海洋」（Oceans Across Space and Time）團隊將調查太陽系冰冷的外圈衛星或古代火星上過去或現在存在生命的可能性。 在接下來的一年里，將有數十支科研團隊加入這個項目。該項目將以NASA 2015年的系外行星系統科學(Exoplanet System Science)項目為模型，該項目旨在研究遙遠行星的宜居性。 來源：cnBeta

據媒體New Atlas報導，近年來蜜蜂的生存受到威脅，最近幾種傳播花粉的蜂類成為了第一類被列入美國瀕危物種名錄的蜜蜂。在一項可以幫助拯救這些重要生物免於滅絕的研究中，約克大學的研究人員已經確定了一組基因，這些基因似乎與特定蜜蜂群體的衛生程度有關，並且這些基因的選擇性育種可以幫助抵抗種群崩潰。 在過去幾年中，蜜蜂種群數量在世界大部分地區急劇下降。科學家尚未就單一原因達成一致意見，但已提出了許多可能的解釋，包括寄生蟲感染或人類過度使用殺蟲劑等。無論是什麼原因，嚴重的問題是蜜蜂是自然生態系統「疊疊高(Jenga)」的底部區塊之一。一旦它們消失，依賴蜜蜂進行授粉的植物也將受到影響，那些以這些植物為食的動物也會如此。 對於這項新研究，約克大學研究人員調查了某些蜜蜂種群似乎具有的積極特徵。一些蜂箱似乎通常比其他蜂箱更「清潔」，並且觀察到這些蜂群中的工蜂從蜂巢中移除了病蟲或死亡幼蟲。這些衛生行為與整個蜂群的生存機會有關，因為病原體也可能被取出。 理想情況下，繁殖的蜂群要更加清潔可以使蜜蜂更加頑強，抵消了一些物種的快速崩潰。因此，約克團隊對三個蜜蜂群體的基因組進行了測序 - 其中兩個已經培育得非常衛生，而第三個群體的清潔度更加正常。 「不衛生的」蜂群（左）和衛生蜂群（右）之間區別明顯 當他們比較三個基因組時，該團隊能夠識別出至少73個似乎與衛生行為相關的基因。隨着這些候選基因的發現，研究人員計畫開發工具，幫助養蜂人養殖更清潔的蜜蜂，最終可能有助於減少崩潰的種群數量。 「社會免疫是養蜂人試圖選擇的一個非常重要的特徵，以培育更衛生的種群，」該研究的通訊作者Amro Zayed教授說。「我們現在可以嘗試用這些預測衛生行為的基因突變來培育蜜蜂，而不是花費大量時間來測量種群的衛生行為。」 該研究發表在《Genome Biology and Evolution》雜誌上。 來源：cnBeta

2月18日報導，執行首次火星載人任務的宇航員必將面臨人類從未經歷過的挑戰和風險，包括多年重力下降和深空硬輻射環境的威脅。然而，科學家們至今都很少談到另一個可能出現在太空探險中的嚴重挑戰——當遠離家鄉的宇航員們協同工作的能力下滑，團隊遭到瓦解，並且他們在解決危機時只能從地球上獲取有限的支持。 目前科學家們正開展利用把幾個人組成的人群隔離在一起數週或數月的受控試驗，以及針對南極等偏遠地區團隊的研究，開始揭示火星探險的不同階段和任務中，參與者（宇航員）會出現什麼樣的問題和行為模式。 科學家們表示，這項研究的目標是開發一種系統，能夠探測到緊張的微妙跡象，並在團隊凝聚力瓦解和表現受損之前，幫助宇航員團隊調整方向，從而避免出現問題。伊利諾伊州埃文斯頓西北大學(Northwestern University)行為科學教授諾希爾（Noshir Contractor）認為：「我們的計算機模型已經准備好了，看看我們能做些什麼來預防潛在的團隊問題。」 「人類探索研究模擬(HERA)」項目位於美國宇航局休斯頓約翰遜航天中心，諾希爾博士是該項目的研究人員之一。上週日，在華盛頓舉行的美國科學促進會(American Association for the Advancement of Science)年會上，他和同事們展示了自己的一些發現。 HERA項目始於2014年，在試驗中四個人要在一個封閉、孤立的棲息地生活了長達45天。在這段時間內，與外界工作的通訊延遲可能會逐漸增加至多達5分鍾，以便模擬未來的火星探險者在離家越來越遠時將面臨的情況。 事實上，火星任務將需要一組宇航員在一起呆至少三年，而且沒辦法提前離開，因為這段地球和火星之間的旅程已經制定了精確的時間安排。在執行任務的過程中，來往地球的無線電信號的雙向傳輸時間將增加到40多分鍾。在這種情況下，宇航員將不得不在更大程度上依賴於他們的同伴，這不同於以往的任何人類太空任務。 該項目的心理學家德丘奇(Leslie DeChurch)也在美國西北大學(Northwestern)工作。他說，已經有足夠多的人經歷過HERA的實驗，因而他們可以對太空深處可能發生的事情做出很好的預測。其中之一是，他們認識到團隊在任務的第三階段往往是最脆弱的——不管任務持續多長時間。在火星任務中，該階段也被稱為回程階段，這時新奇的體驗已經消失，但仍然有很長的路要走。她指出：「那時候宇航員們就會開始覺得，『我生無可戀了』。」 在這種時候，宇航員們結合自己的專業知識通過合作方式解決問題的能力明顯下降。結果似乎在很大程度上與性別因素無關。德丘奇博士指出，盡管HERA用一支全是男性成員和一支全是女性成員的團隊進行了實驗，但結果並沒有分出優劣。 在夏威夷太空探索模擬與模擬(HI-SEAS)的遠程高空設施中進行了持續時間更長的模擬任務，最終也得到了與HERA類似的研究結果。研究人員發現，當一小群人必須學會在壓力下相處以實現共同的目標時，可能會出現問題。 密歇根州立大學(Michigan State University)組織心理學家科茲洛夫斯基(Steve Kozlowski)正在與HI-SEAS合作。他認為，在超過六個月的多次實驗中都出現了團隊凝聚力斷裂的現象。脫離集體通常從幾個船員開始，然後在任務結束時擴散到整個團隊。 科茲洛夫斯基博士認為：「我們有理由擔心被派往火星的宇航員們之間會發生什麼。」 約翰遜(Jeffrey Johnson)是位於蓋恩斯維爾的佛羅里達大學(University of Florida)的人類學家，他研究了南極研究站和其他南極設施對團隊動態的影響。他表示，讓一些團隊能夠避免這種分裂的一個關鍵因素是，團隊中有一位深受喜愛的成員，他有很強的幽默感，能夠化解緊張情緒，並將團隊凝聚在一起。 諾希爾博士補充稱，總的來說，這些新發現表明，NASA最初選擇宇航員的方式——1979年出版的《正確的東西》(the Right Stuff)一書中有一段著名的描寫，把宇航員描繪成一群下巴方方正正、堅忍克已的男性飛行員——並不適合未來的登月任務。 諾希爾博士表示：「對於一個想要去火星的團隊來說，一群方方正正、堅忍克已的男性宇航員還是合適的人選嗎？我們相信事實並非如此。」（作者/良弼） 來源：cnBeta

來自倫敦帝國理工學院和澳大利亞墨爾本大學的國際研究團隊，剛剛展示了他們打造的一套新型人工智能（AI）系統。與現有的常規醫療手段相比，其聲稱能夠更加有效地預測卵巢癌，從而大幅提升患者的存活率。研究一作 Eric Aboagye 解釋稱：「盡管學界已經在癌症治療方面取得了不錯的進展，但晚期卵巢癌患者的長期存活率依然很低」。 （倫敦帝國理工學院，癌症藥理學與分子成像教授 Eric Aboagye） 早期篩查的預測精準度，是應對這類疾病的最大挑戰，目前卵巢癌患者的五年存活率約為 40％ 。 通常醫生會採用包括 CT 掃瞄和血液檢查在內的多種常規檢測手段，其中 CT 掃瞄醫生的後續治療決策，提供了相當重要的指導。 這套全新的 AI 工具，旨在為醫生們提供更好的診斷指導，讓特定患者可以得到最佳的治療。 據悉，研究人員們藉助機器學習算法，對 AI 進行了專項訓練 —— 分析來自 364 名女性的 10 年 CT 掃瞄和組織樣本數據。 系統會評估腫瘤的四種特徵...

1869 年 2 月 17 日，俄羅斯化學家門捷列夫首次嘗試根據原子量對元素進行分類，將原子價相似的元素上下排成縱列，並據此預見了一些尚未被發現的元素。150 年後，我們知道這就是世界上第一張元素週期表。 門捷列夫並不是第一個嘗試給元素排序的科學家，他的元素週期表的成功在於他在表中留下空格，對應於還沒有發現的元素。 他是第一位通過週期表中的趨勢預測未知元素特性的人。 來源：cnBeta

2月18日報導，美國宇航局（NASA）近日發佈了一張太空中亮藍色物體的照片，這一宇宙景象令人毛骨悚然。這張由美國宇航局/歐洲航天局哈勃太空望遠鏡拍攝的照片可以看作一顆新生恆星的「確鑿證據」。 圖中藍色的星團是編號為從7到11 (HH 7 - 11)的赫比格-哈囉天體，它們位於NGC 1333，這是一個充滿塵埃和氣體的反射星雲，距我們的星球大約1000光年。 美國宇航局在推文中寫道： 哈勃望遠鏡捕捉到了一顆新生恆星的確鑿證據！這5個天體位於NGC 1333內，位於圖片中心上方的藍色區域，NGC 1333是一個充滿氣體和塵埃的反射星雲，距離地球約1000光年。 —哈勃(@NASAHubble) 2019年2月15日 赫比格-哈囉天體是位於新生恆星附近的暫現天文現象。它們以每小時15萬英里的速度離開創造它們的恆星，並將在數萬年內消失在宇宙中。 根據NASA的說法，這顆年輕的恆星，也就是這些赫比格-哈囉天體的來源，被稱為SVS13，在圖片中，明亮的藍色星團正離開SVS 13向左上方移動。HH 7目前到SVS13的距離大約是太陽到地球距離的2萬倍。 赫比格-哈囉天體的形成經歷了一個復雜的過程：一顆年輕恆星噴射出電離氣體，電離氣體以高速撞擊附近的塵埃雲和氣體雲，從而導致這些怪異的亮藍色星團在宇宙深處形成。（作者/良弼） 來源：cnBeta

幾十年來，原子物理學家利用激光減緩在氣體中「四處亂跳」的原子的速度，並將其冷卻至略高於絕對零度，以研究它們怪異的量子性質。如今，一個研究團隊利用類似方法，成功地將物體冷卻。只不過，這次沒有利用激光。這種此前從未在試驗中得以展示的技術，或許有一天可被用於冷卻微電子組件。 普通的激光冷卻試驗中，物理學家將來自相反方向的激光發射到銣等氣體上。他們精確地調整激光，以保證如果原子朝着其中一束激光移動，會吸收光子並且獲得朝向中心的輕微後推力。激光會漸漸耗盡原子的動能，從而將氣體冷卻至非常低的溫度。 這個新的設備證實，LED可冷卻其他微小物體。 圖片來源：JOSEPH XU 不過，美國密歇根大學安娜堡分校應用物理學家Pramod Reddy想嘗試在不利用激光特殊性質的情況下冷卻物體。他和同事從一個由通常在螢光屏中出現的半導體材料——發光二極管（LED）製成的小裝置入手。LED利用量子機械效應，將電能轉化成光。粗略地說，LED充當了電子的小「坡道」。在正確的方向施加電壓，它會推動電子沿着「坡道」向上並最終翻越它，就像玩滑板的孩子。當電子從「坡道」上滑下並進入較低能態時，便會釋放光子。 對於這項試驗來說，關鍵在於電壓被逆轉時LED不會釋放光線，因為電子無法在相反方向穿過「坡道」。事實上，逆轉電壓還抑制了該設備的紅外輻射——透過夜視鏡觀看熱物體時見到的廣譜光線（包括熱量）。 這種方式有效地讓設備變得更冷。同時，Reddy表示，這意味着上述小裝置能像微型冰箱一樣運行，不過必須將其放到離另一個微小物體足夠近的地方。「如果你拿着一個熱物體和一個冷物體，就能獲得熱量的輻射交換。」Reddy說。為證實他們能利用LED冷卻，科學家將一個物體放到距另一個被稱為量熱器的熱量測量裝置僅幾十納米（相當於幾百個原子的寬度）的地方。由於量子隧道效應的存在，這個距離近到足以增加兩個物體之間的光子轉移。這一孔隙是如此之小，以至於光子有時能跳過去。 較冷的LED吸收的來自量熱器的光子比它還回去的多，依靠毛細作用將熱量從量熱器帶走並使其溫度降低1/100攝氏度。Reddy和同事在日前出版的《自然》雜誌上報告了這一成果。這是很小的變化，但LED的尺寸也很小，它相當於每平方米6瓦特的能量通量。相比之下，太陽每平方米提供約1000瓦特能量通量。Reddy和同事認為，他們或許有一天能通過減少孔隙大小並且吸走LED內累積的熱量，將冷卻通量提升至這一強度。 該技術可能不會代替傳統製冷技術，或者將材料冷卻至約60開爾文以下。但未參與最新研究的斯坦福大學理論物理學家Shanhui Fan認為，它或許有潛力被用於冷卻微電子元件。在此前工作中，Fan利用計算機模型預測，如果被放置在離另一個物體若干納米遠的地方，LED可產生相當大的冷卻效應。如今，他表示，Reddy及其團隊已在試驗中實現了這一想法。（宗華） 來源：cnBeta

2月18日消息，據媒體報導，要探測暗物質，並非只能大動干戈地修建長達數公里的地下實驗設備。最終探測到暗物質的儀器，也許一張三尺長的桌子便可容下。 西班牙巴塞羅那光子科學研究所的物理學家近日發明了一款新型分子稱。這是一顆大小和病毒相仿的珠子，由一束紅外激光托着，飄浮在一個微型真空腔中。研究人員稱，這款分子稱或將成為探測高頻波、甚至暗物質的關鍵所在。 背後原理 這背後的科學原理非常深奧復雜。在上週發表在預印網站ArXiv上的論文中，研究人員詳細描述了這顆「珠子」如何能夠可靠而穩定地測定只有單個分子那麼大的物體質量，且錯誤率遠低於目前已有的所有分子稱。 當某個物體（比如一個分子）附着到這顆飄浮的珠子上之後，物理學家便會向其施加一個微小的力，然後通過珠子的振盪速度得出該物體的質量。 發明該電子秤的科學家們目前在開展一系列實驗，將這顆珠子放在一片薄薄的金箔附近，試圖通過測量兩者之間的微弱引力，揭開引力背後神秘的運作機理。該團隊還希望用這套系統探測高頻引力波。科學家認為，引力波可以使托住珠子的激光束發生彎曲、改變形狀。 還跟得上嗎？ 這類波將幫助物理學家實現一項迄今為止還無人取得的成就——探測到暗物質。因為當一種名為「軸子」的理論暗物質粒子與黑洞的強大引力發生相互作用時，便可以產生引力波。 這顆小小的玻璃珠究竟能否提供暗物質存在的直接證據呢？這點還尚待證明。但這至少說明，科學家們正在跳出用大型探測器尋找暗物質的思維定式，積極提出各種原創想法。（葉子） 來源：cnBeta

眾所周知，蜜蜂在全球范圍內發揮着重要作用，它們的授粉過程對於人類賴以生存的植物至關重要。近年來，不同地區的不同蜂群受到威脅，因此瞭解和確保其健康狀況變得至關重要。最近的一項研究發現蜜蜂中有一組特定的基因可以用來提高它們的生存能力。 來自約克大學的一組生物學家已經確定了負責蜜蜂健康行為的基因，這些基因又可用於增強抗病性狀。具體行為包括一些工蜂能夠根除菌落中的病蟲或死亡幼蟲和蛹的能力，從而減少細菌和有害蟎蟲的傳播。 通過鑒定這些基因並進一步研究這些特徵，科學家們認為它可以幫助選擇性育種計畫，使蜜蜂具有更強的抗病能力。蜜蜂基因組學專家Amro Zayed教授表示：「這項研究為利用基因組學培育具有更高社會免疫力、更健康的抗病菌落打開了大門。」 「社會免疫是養蜂人為了繁殖更健康的種群而選擇的一個非常重要的特徵。」 生物學家稱，這並不是讓養蜂人試圖通過野外觀察發現具有強烈健康行為的蜂群，而育種可以僅僅基於選擇具有指向最強疾病抗性的遺傳信息的蜜蜂。「我們現在可以嘗試利用這些預測健康行為的基因突變來培育蜜蜂，」Zayed補充道。 來源：cnBeta

2月18日消息，據媒體報導，1975年，在阿波羅號最後一次登月的第三年，《太空：1999》首次在英國電視節目中播出，這部電視劇描述了一次核爆炸破壞了月球，一支由300多人組成的國際月球殖民者離開了月球軌道，開始了一段未知的太空探索之旅。 這部電視劇對當時年輕時代的埃隆·馬斯克（Elon Musk）留下了深刻印象，2017年8月，馬斯克披露了他們在月球建造人類基地的計畫，並將其命名為「月球基地阿爾法」，這個名字源自電視劇《太空：1999》中的太空月球基地。馬斯克在推特上稱，這部電視劇並未帶給觀眾轟動效應，但是他個人非常喜歡。 據悉，並非只有SpaceX公司制訂了人類登月計畫。中國國家航天局（CNSA）宣佈成功完成「嫦娥四號」探月任務的新階段任務，之前「嫦娥四號」成為首個在月球背面軟着陸的航天器。 在全球范圍內，人類月球登陸50年之後，建造月球基地的可行性逐漸成形。具有諷刺意味的是，雖然只有美國在月球上留下了足跡，但是美國人現在不得不加倍努力迎頭追趕。到2018年8月美國才宣佈建造一個永久性月球基地的計畫，在此之前美國宇航局關注的焦點是火星，相比之下，歐洲航天局已經領先一步。 月球村 歐洲航天局宣佈計畫建造一個永久性月球基地，在新任局長簡·韋爾納的倡導下，提出「月球村」概念將包括各種群體，其中包括：科學家、藝術家、公共組織和私人組織。月球村可用於天文研究、旅遊或者地質勘探地球上短缺礦物質。 同時，美國麻省理工學院媒體實驗室空間探索計畫創始人阿里爾·埃克布勞也希望「空間民主化」，為此他召集了一支多學科研究小組，具備了機器人、合成神經生物、建築、藝術、空間和設計等技術力量。 並非所有人都這樣想，但是歐洲航天局科學顧問艾丹·考利對韋爾納的觀點表示認可，因為他是首批在歐洲航天局總部研究月球技術的專家之一。他說：「最初每個人都在看着我，好像我有兩顆腦袋一樣，因此對我而言，看到人們對月球的關注越來越多，我感到非常滿足，這也證實了人們對月球探索意義的認可。」 美國宇航局計畫在2030年前將宇航員送上月球表面，並計畫在月球軌道建造一個叫做「網關（Gateway）」的月球軌道平台，目前商業公司也開始准備登陸月球展開探索計畫。例如：「藍色起源」公司正在與OHB、MT Aerospace建立合作關系，計畫發射「藍色月球」太空貨船登陸月球表面。但無論哪個組織最先到達月球表面，優先任務是倖存下來，到目前為止，人類在月球表面生活的最長時間只有3天。如果人類計畫停留更長時間，月球並不是最受歡迎的目的地。 月球目的地 月球表面溫度在零下127攝氏度至零下173攝氏度之間，存在着一定的輻射等級，處於低重力條件，其重力僅是地球的六分之一。一個月球日大約相當於29個地球日，這意味着登陸月球的探測器將經歷持續29個的白天，然後是持續29個的黑夜，太陽能充電可能成為一個問題。因此，月球前哨基地的任何新技術都必須適應這些條件。 德國太空專家皮埃爾·亞歷克西斯·朱梅爾稱，這項太空競賽將持續5年時間，因為月球競賽的目標是將最好的團隊想法帶到月球表面。 基於這些努力，「藍色起源」、空中客車太空防務及航天公司、歐洲航天局在內的幾個機構近期成立了一個叫做「月球競賽」的非營利組織，其目的是鼓勵企業在製造、能源生產、水資源開發（使用月球水灌裝瓶子）和生物製造（維持第一個月球溫室）等領域開發技術，並將在2019年10月在國際宇航大會上正式啟動。 朱梅爾是空中客車防務及航天公司太空工程師、「月球競賽」聯合創始人，他指出，我們將在今年3月發佈相關指導方針和規則，這項比賽將持續5年時間，因為月球競賽的目標是將最好的團體理念應用於月球表面開發。 「月球競賽」技術原型是在月球條件下進行測試，並構建在月球任務基礎之上。朱梅爾表示，這項太空任務主要依靠多家太空機構協作完成，我們最初計畫在2024-2025年實現。 建造月球家園 盡管早期月球基地的概念富有藝術想象力，但實際將受到現實條件的約束限制，畢竟到月球旅行成本非常昂貴。太空負載越重，所需燃料就越多，相應的成本也越高。利用月球現有資源建造一個生活空間是具有意義的，有可能使用熔岩管，在月球早期火山活動形成的隧道作為避難所，獲取月球表面之下的冰凍水資源。但一個更加直接的計畫是利用月球風化層（一種類似於地球火山沙的細黑玄武岩沙）建造一個棲息地。 科隆大學馬蒂亞斯·斯佩爾教授與德國航天機構DLR合作，使用火山粉末製造磚塊，月球風化層模擬物是通過一種叫做烤結處理的過程製造的，在燒結過程中，聚焦陽光或者激光將相關材料粘合在一起。他使用3D打印機製作不同形狀的磚塊，並觀察哪種效果最好。斯佩爾說：「我們可以使用當前技術和建造外形來構造建築元素，我們並不是在玩樂高積木，但是我們在製造扣鎖磚塊。」 這些磚塊將建造一個類似冰屋的建築結構，這樣它就能抵抗來自頂部的額外壓力。斯佩爾說：「冰屋頂部的壓力來自一層1米左右厚的鬆散風化層，因為月球沒有風可以將這些風化層物質吹散，但同時它們可作為一種天然的防輻射保護層。你需要帶上一個1平方米或者更大的透鏡來捕捉太陽光線，從而實現月球灰塵的3D燒結和打印。之後你需要一位宇航員，或者一個機器人，將這些碎片拼湊起來，最終形成一個人類定居點，月球風化層內部氧氣也可以提取出來供人類呼吸。」 斯佩爾說：「但是僅僅建造一個月球人類定居點將是一個緩慢的過程，做一塊磚大約需要5個小時，建造一個冰屋需要1萬塊磚，這需要幾個月的時間。」 如果投入使用更多的透鏡，並採用機器人建造月球人類定居點，相應的建造時間可以縮短，但這是一個可行的計畫。月球風化層可以用於建造像混凝土一樣堅固的建築。當前的技術僅能提供混凝土五分之一的強度，大約相當於石膏的強度，因此需要進一步開發設計才能達到最終理想的強度。下一個階段是評估，幸運的是，歐洲航天局大型月球設施將於今年晚些時候開始建設，該設施可以為未來人類月球生活提供技術和生存條件。 如何倖存 由於科學家在月球兩極發現了水冰證據，並在2018年8月獲得美國宇航局的最終確認，意味着任何月球基地都可能在月球兩極地區建造。月球風化層內部的氧氣也可以被提取供人類呼吸，最可能的來源是鈦鐵礦（FeTiO3），當鈦鐵礦在大約1000攝氏度時與氫氣結合，將產生水蒸汽，之後水蒸汽分離處理可以產生氫和氧。 首先，宇航員需要食物和飲料，「嫦娥四號」在月球實現種子發芽，令研究人員感到興奮，事實上在太空中生產可持續食物並不是一個新想法。該想法最初源自於1982年，當時前蘇聯宇航員在「禮炮7號」空間站上種植擬南芥。 2010年，美國亞利桑那大學開發一種「月球溫室」原型——一種水培系統，使用5.5米長的薄膜覆蓋管、水冷式鈉蒸汽燈和「封套」保存種子，利於宇航員呼出的二氧化碳和排出的尿液提供水分，光纖線纜提供陽光。 能量 新能源技術是人類在月球上生活的關鍵，地球上的燃料電池需要氫和氧（通常來自空氣）之間的化學反應來產生電能，而水是副產物。雖然月球沒有大氣層，但仍殘留部分大氣成分。 負責開發這些最新技術的考利說：「你可以將月球上的水資源進行分解，在夜晚重新組合產生電能。白天我們擁有大量的太陽能，剩餘的太陽能用於分離水，形成氫和氧，因此這是我們在月球上用於維持長期勘測任務的獨特工具。」 利用類似熱泵的處理過程存儲熱能頗具潛力，考利說：「月球上並不存在對流層，因為沒有風，所以來自太陽的熱量停留在風化層中。我們可以使用透鏡或者鏡子將陽光聚焦在地面上，利用這些資源來維持人類生活基地的溫度或者進行發電。」 一旦這些技術得以完善並進行測試，並確保在月球條件下工作，宇航員將能夠建立一個月球基地，這比你想象的要實現得更快。（葉傾城） 來源：cnBeta

2月18日消息，據媒體報導，在過去的一年中，科學家對地球又做出了許多驚人的新發現。但今年同樣會帶來許多令人激動的新驚喜。本文將為你介紹七項最受期待的地球物理與地球科學探險活動、科考任務與會議。 尋找南極思韋茨冰川裂隙 今年夏天，科學家將前往南極西部的思韋茨冰川，開展一次大規模科考任務。此次研究為美國自然科學基金會（NSF）與英國自然環境理事會（NERC）的合作項目，研究斥資2500萬美元，全世界將有超過100名科學家參與其中，共同研究這座巨大的冰川。思韋茨冰川的作用就像一隻軟木塞，一旦它開始分崩離析，被它阻擋的大量冰塊就會滑入海中、開始融化，導致海平面上升。「衛星圖像顯示，思韋茨冰川正在迅速變化，」美國自然科學基金會地球科學助理主任威廉•伊斯特林（William Easterling）指出，「要弄清海平面變化的幅度和速度，就需要科學家通過精密設備採集相關數據，藉此估算冰的體積或質量。」 繪制全新冰蓋分佈圖 2018年9月，NASA發射了「冰、雲與地面海拔2號衛星」（簡稱ICESat-2），從太空中觀察地球的極地狀況。該任務負責測量極地每塊冰的厚度隨着季節發生的變化，精確度可達0.5厘米。自發射以來，這枚衛星每天都在收集1TB的數據，並且已經繪製出了目前為止最細致的南極冰蓋分佈圖。在2018年12月舉行的美國地球物理聯盟年會上，科學家公佈了部分初始調查結果，「這些數據看上去蔚為壯觀。」科羅拉多大學波爾多分校的物理地理學家邁克爾•麥克菲林（Michael MacFerrin）表示，「ICESat-2衛星將使我們對冰蓋、海冰和整個極地區域的實時觀測發生革命性轉變。我們對該衛星收集的數據庫感到非常激動，我想到2019年底之前，就會有第一批論文問世。」 鑽入地底研究地震成因 在日本西南海岸下方深處，坐落着南海海槽（Nankai Trough），這里是一處活躍的俯沖帶（subduction zone），即一塊地殼板塊滑入另一板塊下方的交界處。這也是地球上最活躍的地震帶之一。1944年震動整個日本的8.1級東南海地震就是由它引發的。今年，「南海海槽地震帶實驗」（NanTroSEIZE）項目將對此處斷層結構進行鑽測。該任務官網稱，「這是首次通過鑽取、取樣和儀器分析研究地殼中與地震有關、歷史上地震頻發部分的考察任務。」該考察團隊成員、約翰•貝德福德（John Bedford）指出，科學家將對該任務採集的岩石的光滑度或硬度進行分析，從而「進一步瞭解這類斷層結構上可能引發地震的條件」。 測量森林與樹木 2018年12月8日，NASA向國際空間站發射了「全球生態系統動態調查雷達」（GEDI）。該儀器將被安裝在國際空間站外側、俯瞰地球，並對地球的溫帶與熱帶森林開展極為細致的三維觀測。該任務官網表示，GEDI旨在解答幾個關鍵問題，如樹木中儲存的碳總量是多少、去森林化對氣候變化的影響有多大等等。這反過來將幫助研究人員建立森林生態系統中的營養物質循環模型。此外，由於森林高度會對全球的風造成影響，這也能幫助科學家更精確地開展天氣預測。 探索深埋地下的南極湖泊 就在你讀到這篇文章的同時，南極的科學家們正在對深埋在南極西側冰蓋下方1200米處的一個湖泊展開鑽探。這個湖泊名叫默瑟湖（Lake Mercer），其水體完全與世隔絕，不與世界上任何一處生態系統相連。研究人員非常希望能對這一系統展開探索，進一步瞭解生活在其中的微生物。該任務官網指出，一旦鑽頭抵達此次水體，「我們就會把設備送下去採集樣本、收集讀數、並拍下這個從未被任何人類看見過的冰川下方世界的照片。」 瞭解珊瑚礁的歷史 珊瑚礁十分美麗，但作為一種水下生物棲息地，它們的處境已經岌岌可危。海水污染與海洋酸化（由海水吸收燃燒化石燃料釋放到大氣中的二氧化碳造成）正對世界各處的珊瑚礁造成威脅。從九月開始，一支研究人員團隊將在夏威夷周圍海域的11處地點展開鑽探，希望採集珊瑚礁系統的化石樣本。這些珊瑚礁在近代地質歷史上前後占據了50萬年，將幫助科學家解答一些至關重要的問題，如在這段時期內，大氣中含有多少二氧化碳、地球在此期間的溫度變化，以及面對大規模的氣候變化，珊瑚礁會作何反應、事後如何恢復等等。此次任務名為「夏威夷水下珊瑚礁考察任務」，由國際組織「歐洲海洋鑽探研究聯盟」負責開展。 探索深層生物圈 過去10年間，「深碳觀測站」（Deep Carbon Observatory）的科學家們一直在開展鑽探，想弄清埋藏在地下深處的奧秘。2018年12月，科學家們宣佈了關於「深層生物圈」的新發現，這里充滿了數量龐大、名目未知的地下微生物。與之相比，地面生物的數量可能會顯得相形見絀。今年10月，在華盛頓舉行的國際會議上，該組織將突出介紹過去10年來開展的研究，並對接下來10年提出展望。研究人員將在大會上展示「地核處碳的性質與含量，整個地球碳循環的性質及變化史，以及主導深層生物圈中微生物進化與分散的機制「等等。（葉子） 來源：cnBeta

澳媒稱，隨着科學家公佈在太空建造首個太陽能電站的計畫，中國正在把它發展可再生能源的努力推向新的高度。據澳大利亞《悉尼先驅晨報》網站2月15日報導，據中國媒體報導，如果在大約3.6萬公里高度的地球同步軌道上建設太陽能電站，太陽光線不會被大氣削弱，也不受季節和晝夜變化影響。 中國《科技日報》在頭版的報導中說，中國首個空間太陽能電站實驗基地已在內陸城市重慶啟動建設。 中國空間技術研究院研究員龐之浩說，空間太陽能電站「可為人類提供用之不竭的清潔能源」。 他說，空間太陽能電站在99%的時間內可穩定接收太陽輻射，其強度是地面太陽能發電場的6倍以上。電動汽車可以隨時隨地充電。 中國科學家計畫，首先在2021年至2025年建設中小規模平流層太陽能電站並發電。下一步將是在2030年開始建設兆瓦級空間太陽能試驗電站。 報導援引中國空間技術研究院副院長李明的話說，中國有望成為世界首個建成有實用價值空間太陽能電站的國家。 報導強調，除瞭解決地球上化石燃料的污染問題，空間太陽能電站還能為航天器供電，助力中國的深空探索計畫。 來源：cnBeta

今天，硅谷鋼鐵俠，特斯拉兼SpaceX公司CEO埃隆馬斯克發佈推特，展示了SpaceX為載人火星登陸准備全新的猛禽火箭發動機的鑄造過程，非常硬核。具體來說，馬斯克分享了一段工廠澆鑄的視頻，視頻中機器將液態狀的鉻鎳鐵合金澆鑄到模具中，不斷濺起許多鐵水，看起來酷炫十足。 隨後馬斯克展示了澆鑄完成後未經處理過的的原型產品，馬斯克表示這個部件是用在SpaceX火箭的猛禽發動機上。 此前SpaceX一直使用梅林發動機，但顯然這些本身用於小型貨運的發動機在未來的載人火星登陸任務時已經力不從心。SpaceX需要開發一款全新的液態火箭發動機，而它就是猛禽發動機。 2016年SpaceX正式發佈的猛禽發動機參數，其海平面推力311噸（3050kN），真空推力357噸（3500kN），採用預先冷卻的液氧-甲烷推進劑組合，燃燒室室壓高達30MPa。 如果投入使用，將使猛禽成為世界上推力第四大的現役液體火箭發動機，僅次於天頂火箭的RD-171（7904kN），宇宙神5火箭的RD-180（3830kN），還有德爾塔4重型火箭所採用的RS-68A（3137kN，只比猛禽的3050kN大一點兒）。 來源：cnBeta

2月16日消息，美國航天局15日發佈「月球勘測軌道飛行器」對中國嫦娥四號着陸點的第三次成像圖片，是迄今對嫦娥四號的航拍中最清晰的照片。美航天局網站圖片顯示，嫦娥四號着陸器位於一個環形坑附近，位於着陸器西北方向29米的是巡視器——玉兔二號，在圖片中則是一個輪廓依稀可見的小黑點。 美航天局說，未來隨着光線條件的變化和月球車的移動，該飛行器還將繼續進行拍照。 來源：cnBeta

2月15日，普林斯頓大學地球物理學家傑西卡·歐文和吳文波與中國大地測量與地球物理研究所的尼思道合作，利用玻利維亞一次大地震的數據，在地幔中發現了巨大山脈，並將研究結果發表在《科學》雜誌上。 研究小組利用1994年玻利維亞發生的8.2級地震的數據，大地震的威力比小地震大得多，隨着里氏震級的增加，能量增加了30倍。地震學家和數據科學家使用強大的計算機，包括普林斯頓的Tiger超級計算機集群，來模擬深海中散射波的復雜行為。 數據顯示過渡帶的頂部邊界相對平滑，但在過渡帶的底部邊界則呈現出鋸齒狀，海拔變化劇烈，達3.2千米。就像地殼表面有光滑的海底和巨大的山脈一樣，660公里的邊界有粗糙的區域和光滑的斑塊。 研究人員表示，這一發現可能有助於回答一些有關地心物理學的問題。目前尚不清楚在過渡帶兩側的上地幔和下地幔的融合情況。研究小組還表示，平滑的部分可能是上下地幔融合良好的地方，而鋸齒狀的部分則相反。 那麼，這個邊界最初是如何形成的，又是如何持續這麼久的呢？研究人員認為，古構造板塊的遺跡可能是通過馬里亞納海溝這樣的俯沖帶被推入地球深處，並遺留在這里。這些來自地殼的古老岩石所帶來的化學差異可能會造成參差不齊的地貌。 這項研究的作者之一傑西卡·歐文指出，這些結果令人興奮之處在於，它們為以後的研究提供了新的信息，有助於科學家瞭解已經下降到地幔中的古構造板塊，以及遠古地幔物質可能存在的區域。 來源：cnBeta

經歷了一場讓太陽能電池板「窒息」的火星沙塵暴之後，美國宇航局（NASA）於上週三宣佈放棄機遇號火星車，其在這顆紅色星球上的探索項目已正式結束。盡管早已經知道情況不容樂觀，但得知Oppy正式「死訊」後，科學社區、網友和藝術家們還是特別難過，紛紛紀念為人類科學探索奉獻15年的機遇號。 烏茲別克斯坦藝術家Rostislav Shekhovtsov對於機遇號的感情非常深厚，他創造了一幅數字繪畫作品紀念機遇號Oppy，描繪了在未來，人類終於登陸了火星，火星仍然塵土漫天，兩位宇航員找到了被沙塵淹沒的機遇號-「是時候回家了，OPPY」，情緒氛圍渲染非常出色，令人動容。 對我來說，OPPY一直沒有死 Shekhovtsov向媒體透露道 來源：cnBeta

流傳了數百年的雙色玻璃技術，將玻璃經過各種金屬氧化物的處理生產的分色玻璃(Dichroic glass)，也被稱為雙色玻璃，從不同角度看起來具有多種色彩。來自荷蘭瓦格寧根大學的科研團隊近日開發了一種合成納米材料，製造了具有分色效果的3D打印物體。 研究團隊在聚乙烯醇（PVA，常見的3D打印媒介材料）中，混入不同直徑的金納米顆粒，制備的合成PVA材料最後用於製造3D打印物體，其擁有類似分色玻璃材料的效果，在不同角度的觀察下可以看到3D打印物體（如高腳杯）呈現出了不同的顏色，如果觀察者和光源在3D打印物體的同一側，3D打印物體呈現不透明棕色，而當光源透過該物體進入觀察者眼睛時，會發現其變成了透明紫色。 科研團隊目前還在嘗試添加不同的納米顆粒材料於PVA材料，是否會產生更多奇妙顏色的分色效果3D打印物。研究論文發表於期刊《貝爾斯坦納米技術雜誌》。 來源：cnBeta

在發佈到網上的采購文件中，美國航空航天局（以下簡稱「NASA」）稱它在考慮與俄羅斯太空總署接洽購買兩個聯盟號載人宇宙飛船座位事宜。NASA將在聯盟號的兩次飛行中每次購買一個座位，時間分別是2019年秋季和2020年春季。這兩張「船票」將確保在2020年9月底之前國際空間站上有美國航天員駐留。 文件沒有披露NASA購買聯盟號「船票」的價格。以往NASA向俄羅斯太空總署購買聯盟號「船票」的價格為8100萬美元，其中包括乘坐聯盟號飛赴國際空間站的培訓費用。 NASA稱，其他方案是不可接受的。采購文檔稱，「再購買聯盟號『船票』可以確保美國航天員駐留國際空間站，美國航天員的缺席，將使國際空間站處於不能操作的狀態。」 在本月早些時候更新的文件中，NASA稱糨預計SpaceX要到2019年7月才能首次執行把航天員送往國際空間站的任務，波音首次執行同類任務的時間不早於8月份。但是，SpaceX和波音的計畫都可能跳票。另外，在首次進行測試飛行後，兩家公司的載人飛船需要數個月時間才能通過認證。 來源：cnBeta

美國心髒協會（AHA）的一項新研究發現，飲用蘇打等人造甜味劑產品，或與絕經後婦女卒中（中風）風險的增加，存在着一定的聯系。根據自我上報的數據，研究人員對每天至少攝入兩種代糖飲料的女性、與少飲或不飲女性之間的健康狀況進行了持續的觀察。結果發現，前者更容易中風或罹患心髒病。 （圖自：維基百科 / Nevit Dilmen） 據悉，人造甜味劑多用在減肥飲品中，作為正經糖源（或高果糖玉米糖漿）的替代品，這類飲料在糖尿病患者、以及注重能量攝入的群體中很受歡迎。 過去幾十年，許多人工甜味劑已被證明存在爭議，遭到了從陰謀論者、到強調潛在健康問題的研究人員們的批評。 AHA 發現，女性卒中和心髒病，與人工甜味劑的消費之間，存在着一定的關聯。 與飲用低糖飲料的女性相比，每週攝入至少包含兩種代糖飲品的女性，其罹患心髒病概率（致命或非致命型），竟然高出了 29% 。 此外，這些女性患缺血性卒中（由凝塊引起）的可能性，亦增加了 31％（常規中風的可能性增加 23％）。 研究發現，總體而言，「實驗組」女性遇到各種疾病死亡的可能性，要高出參照組 16%，且某些群體的風險更高。 比如，那些沒有糖尿病或心髒病史的非裔美國女性，如果每天攝入至少兩種人工甜味劑飲品，其患缺血性卒中的可能性，竟是對照組的 3.93 倍。 此外，與之前沒有糖尿病或心髒病史的其她女性相比，肥胖女性患缺血性卒中的可能性是 2.03 倍、腦部小動脈阻塞導致中風的可能性是 2.44 倍。 有鑒於此，人們是否應該放棄飲用蘇打水呢？AHA 最近發佈了一份資訊報告，稱目前尚無充分的研究，來確定這些飲品是否會改變年輕群體患中風和心髒病的風險。 雖然沒有長期的臨床數據，但缺乏營養價值的低熱量甜味飲料，長期飲用總還是讓人心存顧慮的。 Rachel K. Johnson 博士稱，如果你特別注重飲品的熱量攝入，最好還是謹慎點，選擇淡水、或不加糖的風味飲料。 來源：cnBeta

NASA於2017年12月宣佈「商業月球有效載荷服務」（CLPS）計畫，邀請商業合作夥伴組成競標團隊，參與商業月球探測，為美國實現「重返月球」提供支持。美國NASA希望加快CLPS計畫的進度，美國宇航局科學任務理事會的副行政官Thomas Zurbuchen表態，希望在年內啟動CLPS計畫，已經有9家美國公司參與CLPS競標合同。 2月14日，NASA宣佈他們將在一個月內宣佈CLPS計畫的首個「任務訂單」，公佈首個送往月球的載荷或着陸器的發射任務，他們希望首次發射任務能夠盡快在訂單確認後進行。 去年11月，NASA宣佈9家美國公司參與競標「商業月球有效載荷服務」(CLPS)合同，以競標後續推出的商業月球載荷服務，它們需要交付可以被送往月球的科學實驗載荷或航天器。 NASA局長Jim Bridenstine表示NASA的目標是在2024年將首個人類着陸器送上月球表面。 這次我們重返月球後，實際上很可能會留在上面 來源：cnBeta

海水淡化需要去除其中的鹽分，通常工廠會將這種高濃度的「副產品」傾倒回海中，但這可能對環境造成損害。好消息是，麻省理工的一支研究團隊，已經開發出了一種全新的處理工藝，能夠讓原先的副產廢棄物可用來淡化更多的海水。該技術融合了廣為人知的標準化學過程，通過納米級的工藝，從初級鹽水中去除不需要的化合物，然後進行一個或多個階段的電滲析。 於是乎，鹽水被轉化成了有經濟效益的實用化學物質，比如氫氧化鈉。（圖自：MIT） 氫氧化鈉又稱苛性鈉，通常可用其來改變進入脫鹽設備的海水酸度，且有助於防止除鹽過濾膜結垢。 以前工廠經營者必須出資購買該化學品，但通過 MIT 的新機制，工廠可以現場製造超出其運營所需的氫氧化鈉，並將多餘的化學品出售給其他人。 此外，MIT 新工藝能夠通過海水淡化過程來生產鹽酸，這又是一筆客觀的銷售來源。科學家表示，工廠無需再將廢水泵入大海，從而進一步節省運營成本。 目前 MIT 研究團隊正在對該原型項目機型技術試驗和改進，最終降低設備的系統成本和功率要求。 有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《自然·催化》（Nature Catalysis）期刊上。原標題為： 《Direct electrosynthesis of sodium hydroxide and hydrochloric acid from brine streams》 《鹽水流中直接電合成氫氧化鈉和鹽酸》 來源：cnBeta

美國一個研究團隊最新報告說，他們設計了一種升級版人造樹葉，通過外加一種半滲膜，可以讓人造樹葉走出實驗室，在室外空氣中去除溫室氣體二氧化碳，且二氧化碳轉換效率至少是大自然中綠色植物的10倍。植物光合作用可利用光能，將水和二氧化碳轉化為有機物並釋放氧氣。科學家們近些年曾試圖開發人造樹葉來幫助去除溫室氣體二氧化碳，但效果一直達不到預期。 來自美國伊利諾伊大學芝加哥分校的這個研究團隊介紹說，此前一些研究團隊開發的人造樹葉，都侷限於在實驗室中吸附並轉化從加壓儲存罐里釋放出的純二氧化碳氣體。而人造樹葉要想投入實際應用，必須能吸附來源於室外空氣甚至燃煤電廠煙道廢氣中的二氧化碳。 為此他們提出了一個改進方案：把此前設計的人造樹葉封裝進一個特殊設計的透明薄膜中。薄膜由季銨樹脂製作而成，為半滲透膜，里面充滿水。當陽光照射時，薄膜里水分蒸發，水分從薄膜通過時，會選擇性吸入二氧化碳氣體。 薄膜內的人造樹葉，實際上是一個塗有催化劑的光吸收體，能將二氧化碳轉化為一氧化碳。產生的一氧化碳可被抽取出，用於製作各種合成燃料。反應的另一個產物氧氣也可以抽取收集或直接釋放到外部環境中。 升級版人造樹葉每個長1.7米、寬0.2米。據測算，360個這樣的樹葉，每天可以通過吸收二氧化碳氣體有效淨化周邊環境，並產生約半噸一氧化碳，用於製作合成燃料。 這一研究成果發表在最新一期美國化學學會期刊《可持續化學與工程》上。研究團隊表示，通過將以往設計的人造樹葉包裹在這一特殊薄膜中，「人造光合作用」就可以在戶外環境中隨時進行了，就像自然中的樹葉一樣。 來源：cnBeta

美國當地時間2月14日，激光干涉引力波天文台（LIGO）宣佈獲得新一輪升級經費。升級版的「先進LIGO PLUS」工程預計將於2024年啟動，深空探測范圍擴大7倍。其中，美國國家科學基金會（NSF）授予LIGO的兩個運營方加州理工學院和麻省理工學院2040萬美元，英國研究與創新中心（UKRI）則提供1410萬美元。此外，澳大利亞研究理事會也貢獻了一部分經費。 美國國家科學基金會在一份聲明中說道，項目升級將確保LIGO能在未來十年內繼續領跑引力波科學。升級內容包括精校激光的量子技術和新型鏡面塗層技術等。「LIGO探測到的引力波數量和強度都將顯著增加。先進LIGO PLUS將展示宇宙中最極端環境里的最強引力和最密物質，揭秘超新星的內心，告訴我們宇宙誕生數秒內的極端物理。」 LIGO執行主任大衛·雷澤（David Reitze）認為，升級後的LIGO每天都能探測到由黑洞並合產生的引力波，將大大增加人類對宇宙的理解。而目前比較罕見的中子星並合事件，將被更頻繁地觀測到。 英國研究與創新中心則表示，除了為美國的兩座LIGO天文台升級做投資，英國還將支持印度建設一座類似的引力波天台。印度版LIGO（INDIGO）預期在2025年上線，與先進LIGO PLUS的完成時間相差不遠。再加上意大利已在運行的Virgo和日本即將竣工的KAGRA，屆時，全球5台引力波天文台將組成網絡。 時空的漣漪 引力波是愛因斯坦廣義相對論中的重要推論，被形象地比喻為「時空的漣漪」。時間和空間會在質量面前彎曲，時空在伸展和壓縮的過程中，會產生振動傳播開來，這些振動就是引力波。不過，這些信號傳遞到地球上是很微弱的，就連愛因斯坦本人也想象不到，能通過怎樣的方法探測到引力波。 LIGO激光干涉引力波探測儀的基本思路是這樣的：兩條長度相同的探測臂呈L型放置，在L中間的拐點處放置激光源，沿兩條管子各發射一束激光，而在兩臂的末端放置一面鏡子來反射激光。在真空中，兩條同時發射的光束應該同時返回中間拐點相逢，在干涉作用下，光束不會抵達光電探測器。但如果有引力波穿過探測儀，兩條真空管中的空間會出現微小的拉伸與壓縮，兩條光束就會出現光程差，從而外泄到光電探測器上。 2015年，位於華盛頓州和路易斯安那州的兩個L型觀測台正式運行，不久後就成功探測到由兩個黑洞碰撞產生的引力波，完成廣義相對論的最後一塊拼圖，轟動國際學界。 三位LIGO功勛也憑此成果摘得了2017年的諾貝爾物理學獎。 LIGO位於華盛頓州的引力波觀測台 此後，LIGO陸續探測到了另外8次黑洞並合事件和1次中子星碰撞事件。2017年10月16日，LIGO觀測到正在並合的中子星雙星系統，全球各大天文台紛紛用望遠鏡跟進追蹤，引爆了第二波引力波科學盛會。 這次事件標志着天文學正式進入引力波時代。科學家不僅可以通過光學望遠鏡來「看」見宇宙，亦可用引力波探測器「聽」到宇宙。 國際合作陣容顯雛形 由法國、意大利、荷蘭、波蘭、匈牙利和西班牙6國科學家共同參與的歐洲Virgo引力波天文台則於2003年在意大利比薩附近的小鎮卡希納落成。 經過多年的升級改造，「先進Virgo」天文台在2017年8月聯合LIGO探測到一次黑洞碰撞引力波事件。 第三個觀測台的加入使探測精度大大提高，鎖定的事件發生區域只有60平方度，比只有LIGO的兩個觀測台時縮小了10倍。 位於意大利的Virgo引力波觀測台 在亞洲方面，日本先行一步，神岡引力波探測設施（KAGRA）於2010年正式啟動，位於日本富山市岐阜縣神岡山中。這將是國際上首個低溫地下引力波探測器。 神岡引力波探測設施的建設目前已經進入尾聲階段，預計將在今年年底正式運行並參與LIGO-VIRGO國際聯測。 印度原子能部和科技部則在2016年3月與LIGO簽署了一份合作備忘錄。根據該協議，加州理工學院和麻省理工學院將為印度提供LIGO的完整硬件和設計技術資料，並為配套基礎設施的安裝調試提供培訓和幫助。 印度負責提供建設引力波天文台的場地、真空系統和其他基礎設施，以及安裝所需的全部勞動力、材料和物資。 這座位於印度西部馬哈拉施特拉邦的新格里縣的INDIGO幾乎是LIGO的翻版，預計耗資1.77億美元，將在2025年前完工。 目前，中國的引力波探測力量主要向太空部署，即由三顆衛星在軌道上編隊成等邊三角形，形成上萬公里長的干涉臂，具體包括中山大學牽頭的「天琴計畫」和中國科學院牽頭的「太極計畫」兩個方案。相關技術驗證衛星最早將在今年內發射升空。 來源：cnBeta

加州大學洛杉磯分校的研究人員和其他八個研究機構的合作夥伴已經發明了一種新型材料，這種輕質氣凝膠由陶瓷製成，非常耐用，有朝一日可用於人類已知的一些極端條件，例如在重返地球大氣層時保護航天器不受大氣摩燃燒影響。陶瓷氣凝膠過去曾用於此類目的。 研究小組表示，他們創造的新氣凝膠在暴露於極熱和太空任務中看到的極端溫度變化後比以前的氣凝膠更耐用。這種材料具有獨特的原子組成和結構，使其具有不同尋常的彈性。 當材料被加熱時，它會收縮，而不是像大多數陶瓷那樣膨脹。這種新材料的另一個獨特特性是它垂直於壓縮方向收縮。科學家們說你可以想到這就好像一個網球向內移動而不是在壓在桌子上時伸展開來。這使得材料比現有陶瓷更柔韌，更不易碎。材料可壓縮至其原始體積的5%並完全恢復。相比之下，其他氣凝膠只能壓縮到其原始體積的約20%並仍然可以恢復。 這種材料是用氮化硼薄層製成，氮化硼是一種原子以六邊形連接的陶瓷材料。研究小組說，這種材料在1400攝氏度的溫度下存放一週後，其機械強度損失不到1%。 來源：cnBeta

天文學家一直在尋找宇宙中「失蹤」的正常物質，它占宇宙總質量的三分之一。宇宙把這些物質藏在何處？美國航天局錢德拉X射線天文台的觀測數據提供了新的線索。日前發表在美國《天體物理學雜誌》上的研究顯示，天文學家找到宇宙中存在一種熱星系際物質的明顯證據。 研究顯示，宇宙大爆炸後數分鍾到約10億年間，多數正常物質成為宇宙塵埃、氣體以及恆星和行星等天體，但天文學家將所有這些物質量加起來，發現約三分之一的物質「失蹤」了。另外，宇宙中除正常物質外，可能還存在着暗物質和暗能量。 天文學家一度推測，這些失蹤的正常物質聚集成為一種被稱為「溫星系際物質」（溫度低於10萬開爾文）和「熱星系際物質」（溫度高於10萬開爾文）的氣態物質。但過去人們只觀測到過溫星系際物質，沒有觀測到熱星系際物質。 天文學家首先嘗試在一個遙遠的類星體周圍尋找溫星系際物質。他們認為，如果熱星系際物質與溫星系際物質有關，該類星體的一些X射線會被高溫氣體吸收，那麼錢德拉X射線天文台應該能在類星體的X射線中識別到熱星系際物質。類星體是劇烈活動的星系核，在極其遙遠的距離上也很明亮，是研究大范圍宇宙的「燈塔」。 論文作者之一、哈佛－史密森天體物理學中心研究人員阿克斯·博格丹說，這就好像在非洲大原野上找動物，我們知道它們要喝水，因此先找水灘是一種合理的辦法。 通過對類星體的光譜分析，天文學家發現了氧氣的跡象，溫度在100萬開爾文以上，這可能是失蹤的熱星系際物質。通過推算，研究人員認為如果將所有元素考慮在內，就可以滿足全部「失蹤」的正常物質的量。 該團隊還計畫對其他類星體進行觀測，他們說，如結果得到確認，將解決天體物理學的一個重要問題。 來源：cnBeta

2月15日消息，據媒體報導，一位曾從事美國宇航局「機遇號」火星車勘測分析工作的科學家在自己手臂上添加了一個紋身，這是機遇號最後發回的火星勘測信息tau = 10.8。tau代表大氣光學深度，意味着太陽光線在火星大氣中衰減度。據悉，自2007年8月以來，這位科學家就從事機遇號勘測數據分析工作。 美國德克薩斯州凱莉•比恩（Keri Bean）是一名任務操作工程師，曾負責機遇號與地面信息傳送。當機遇號徹底失聯之後，這位女科學家決定在手臂上紋上機遇號最後一次通聯的信息，以表達對該火星車的敬意。 機遇號在火星表面度過了15年時間，2018年遭遇了一場嚴重沙塵暴，近日，美國宇航局與機遇號嘗試最後一次通聯，但結果失敗，現正式宣佈機遇號「死亡」。 美國德克薩斯州凱莉·比恩（Keri Bean）是一名任務操作工程師，曾負責機遇號與地面信息傳送。當機遇號徹底失聯之後，這位女科學家決定在手臂上紋上機遇號最後一次通聯的信息，以表達對該火星車的敬意。 凱莉說：「當我們第一次與機遇號失聯之後，研究小組的幾位同事開玩笑說在手臂上紋上機遇號最後通聯信息，就能將它『召喚』回來。所以我決定要麼等到機遇號回來，要麼等到任務宣佈結束，我就紋一個紋身紀念機遇號火星車。我選擇了機遇號最後的觀測數據——tau = 10.8，tau代表大氣光學深度，是方程式中需要求解的變量，我在本科和研究生學習階段都學過tau，所以這個信息非常適合我。」 目前凱莉在推特上發佈了自己紋身照片，並寫道：「很明顯，這個紋身90%代表着機遇號，10%的信息暗示着機遇號在2018年的沙塵暴災難的不幸遭遇。」 很多人都哀悼機遇號的消失，機遇號火星車原本預計只能在火星表面行駛1000米，但它卻行駛了28英里，尋找火星水資源的相關證據。（葉傾城） 來源：cnBeta

2月15日消息，美國普林斯頓大學（Princeton University）和中國大地測量與地球物理研究所的研究人員利用有大型地震的數據，在地幔中發現了巨大山脈，並將研究結果發表在《科學》（Science）雜誌上。 研究人員將重點放在地球內部一個相對較少的研究區域，即過渡帶。這條窄帶位於地下410至660千米之間，將上地幔和下地幔分開。 研究小組利用1994年玻利維亞發生的8.2級地震的數據，研究「地震波如何穿透和反射不同物質問題」的。數據顯示出過渡帶頂部和底部的地形。過渡帶的頂部邊界相對平滑，但在過渡帶的底部邊界則呈現出鋸齒狀，海拔變化劇烈，達3.2千米。 研究人員表示，這一發現可能有助於回答一些有關地心物理學的問題。目前尚不清楚在過渡帶兩側的上地幔和下地幔的融合情況。研究小組還表示，平滑的部分可能是上下地幔融合良好的地方，而鋸齒狀的部分則相反。 那麼，這個邊界最初是如何形成的，又是如何持續這麼久的呢？研究人員認為，古構造板塊的遺跡可能是通過馬里亞納海溝這樣的俯沖帶被推入地球深處，並遺留在這里。這些來自地殼的古老岩石所帶來的化學差異可能會造成參差不齊的地貌。 這項研究的作者之一傑西卡·歐文（Jessica Irving）指出，這些結果令人興奮之處在於，它們為以後的研究提供了新的信息，有助於科學家瞭解已經下降到地幔中的古構造板塊的命運，以及遠古地幔物質可能存在的區域。（作者/良弼） 來源：cnBeta

關於防止衰老的研究正在穩步推進。美國華盛頓大學教授今井真一郎發現能夠抑制老化功能的長壽基因。日媒預計，如果抑制衰老、更換髒器以及大腦與機械相融合的研究得以推進，到2050年人類將接近「不老不死」。 （原標題：日媒稱2050年人將接近"不老不死" 死因第一名是這個） 據日本日經新聞網報導，今井等人發現長壽基因會產生一種酶，並找到了能夠使這種酶保持活力的物質「NMN」（煙酰胺單核苷酸），毛豆等食物含有少量這一物質。據稱，日本企業已經成功實現量產「NMN」，其中一部分已經上市，但實際上人類攝取後能否真的防止內髒器官等的老化，尚在研究之中。 美國斯坦福大學教授中內啟光力爭在豬體內培養出人的胰髒，日本電氣通信基礎研究所開發出了可以用腦電波操控的機械臂。一家機器人新創企業的CEO表示，終極目標是實現「只要有大腦就什麼都能做的社會」。 如果抑制衰老、更換髒器以及大腦與機械相融合的研究得以推進，日媒預計，到2050年人類將接近「不老不死」。「日本經濟新聞」面向約300名年輕研究人員進行問卷調查，對於「人類的壽命將延長至多少歲？」的問題，回答「150歲」的最多。此外，關於2050年日本人的主要死因，回答「自殺」的最多。（海外網/梁毅） 來源：cnBeta

據媒體CNET報導，科學家探測引力波的能力即將升級。 位於華盛頓州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文台（LIGO）將通過美國國家科學基金會、英國研究與創新和澳大利亞研究委員會提供的資金進行升級 - 未來將提供更強大、更頻繁的檢測。 這些機構將為升級計畫提供超過3400萬美元的資金，這使得LIGO聽起來像最新的iPhone。升級完成後，LIGO將從其2015年的舊款「高級LIGO」（Advanced LIGO）階段進入「高級LIGO Plus」（Advanced LIGO Plus）階段。 「我對高級LIGO Plus升級提供的引力波天體物理學的未來前景感到非常興奮，」  LIGO執行董事David Reitze說。 兩地的LIGO都包含兩個4公里長的臂，使用激光來探測由極其充滿活力的宇宙事件引起的微小干擾 - 如黑洞合並。引力波是指時空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播。當它們到達地球時，漣漪是如此之小，以至於LIGO激光中只有非常小的干擾可以探測到它們。 2015年9月14日，這些設施提供了黑洞合並的第一個證據。引力波的發現幫助科學家獲得2017年諾貝爾物理學獎。 「我們准備發現全新類型的現象，現在我們將對熟悉的天體獲得全新的見解，」 天文學家Bryan Gaensler在發現後不久說道。 自從第一次改變世界以來，LIGO已經觀測到10次黑洞合並，以及兩顆中子星之間的碰撞。後者是如此極端的事件，它不僅在時空中發出漣漪，而且在地球上可見，由地面望遠鏡和低地球軌道探測到。 提議的升級將大大增加LIGO將檢測到的事件數量。Reitze預計未來可能「每天會觀測到黑洞合並」，並表示將「更頻繁」觀測到中子星合並。 來源：cnBeta

據媒體CNET報導，紅色星球有時被認為是一顆死氣沉沉的星球，但新的研究表明火星地殼內可能存在火山活動。2018年7月，一個國際科學家小組發現，火星南極冰蓋下方可能藏有液態水。根據歐洲航天局的火星快車號(Mars Express)獲得的數據，科學家認為火星地表下有一個大約20公里寬的液態湖。 由於在地球冰蓋下看到的類似現象，首席研究員Roberto Orosei 在當時表示「我們必須得出結論，現在火星上有水。」Orosei的團隊認為，大量的鈉、鎂和鈣鹽被認為溶解在其中，使其在遠低於水的通常結冰點的溫度下保持液態。 這項新的研究建立在該研究的基礎上，但假設冰蓋下面的液態水還沒有完全凍結不是因為鹽，而是因為火星地下的火山活動。 該團隊使用許多物理模型，試圖瞭解為了形成地下湖而需要產生的熱量水平。他們週二發表在《地球物理研究快報》上的論文表明，如果岩漿室的深度不超過10公里，那麼可能會有一個合理的解決方案。 他們的模型排除了單獨的鹽可以充分產生液態水形成所需的條件。因此，該論文得出結論「最近的岩漿作用可能提供了合理的解釋」。該團隊建議利用NASA配備熱探頭的InSight着陸器來更清晰地瞭解火星。 「我們認為，如果有任何生命，它可能必須在地下受輻射保護。」 新論文的作者 Ali Bramson表示。 來源：cnBeta

2月25日消息，美國政府正越來越多的依賴於私人航空企業探索和研發太空技術，比如往返國際空間站、重返月球表面以及將人類首次送往火星等。NASA已經與SpaceX和波音公司等公司建立了合作夥伴關系。 NASA局長Jim Bridenstine在週二跟CNBC的記者談到了未來美國太空探索的關鍵項目。最緊迫的就是已經進入最後測試階段的商業載人航天項目(Commercial Crew program)。NASA希望藉助這個項目能夠再次從美國本土運送宇航員。自從2011年航天飛機計畫結束後，NASA宇航員不得不以每個座位超過7千萬美元的價格乘坐俄羅斯的聯盟號飛船。 波音公司和SpaceX公司正為商業載人航天打造星際飛船(Starliner)和龍號太空船(Crew Dragon)。據NASA稱，SpaceX公司和波音公司分別計畫在3月2日和4月份前進行無人測試飛行，兩家公司的載人飛行將分別在7月和8月份之後。 雖然過去幾年里時間表被多次延遲，但是Bridenstine聲稱非常確定在2019年年底之前，美國宇航員將能夠搭乘美國製造的火箭從美國本土升空。在談到未來的太空探索目標時，Bridenstine引用了特朗普的言論，稱「美國人必須重返月球並且前往火星」。 Bridenstine稱NASA的月球計畫很可能也是一種公私合作夥伴關系。他聲稱NASA的目標是在2024年將首個人類着陸器送上月球表面。重返月球的原因之一就是月球表面的豐富資源，他表示這些資源的價值超過千萬億美元。 Bridenstine也談到了人類前往火星的長期目標，他認為這個目標將在2030年後的某個時間實現。他也相信，人類仍然有機會在火星上發現活的生物體，而且那將是令人吃驚的發現。（過客） 來源：cnBeta

昨天我們報導了德克薩斯A&M大學的科學家開發出一種由天然可再生材料製成的無毒阻燃塗層的消息。而現在瑞士Empa研究所的科學家也宣佈研發出一種可用於防止木材和木質建築材料燃燒的溶液。 與瑞士公司Bruag Fire Protection合作開發的無色液體被稱為AFA（防火添加劑）。有效濃度低至10％，可添加到水性塗料或防紫外線塗料中，然後塗在木材上，或者可以混合到由壓制木纖維製成的面板中。 它的活性化學成分是由磷和氮分子的一部分組成的有機膦酸鹽，它們已合並成一個單一的分子。據報導，該添加劑不會產生有毒蒸氣，也不含有有毒的阻燃物質，如溴、硼或鹵代有機化合物等。 在實驗室測試中，科學家已經證明這種溶液可以有效地保持木材中的纖維素不被點燃。科學家目前正在進行官方批准程序，之後AFA可作為商業產品。 來源：cnBeta

2月15日消息，據媒體報導，目前，天文學家首次在銀河系中發現一個能夠產生伽馬射線暴的恆星系統，它猶如蛇一般快速旋轉，這是宇宙中已知最明亮、最活躍的事件之一。 甚大望遠鏡觀測到銀河系中一個能夠產生伽馬射線暴的恆星系統，它猶如蛇一般快速旋轉。 該恆星系統被命名為2XMM J160050.7–514245，研究人員給它起的綽號是「阿佩普（Apep）」，該命名源自古埃及蛇神名字。「阿佩普」恆星系統被細長熾熱風車狀物質環繞着，正如甚大望遠鏡所觀測的情景。 風車狀物質來自該恆星系統中心一對緊密環繞的「沃爾夫-拉葉星」，沃爾夫-拉葉星是超大質量恆星，它們已經到達生命盡頭，燃燒了所有的氫。因此，它們融合較重元素，快速旋轉並將物質拋入太空。它們的亮度足以讓天文學家探測到其存在，即使它們存在於其它星系之中。當星系內核坍塌，將引發超新星爆炸，天文學家相信這一過程可能會產生較長時間的伽馬射線暴，有時這些射線暴來自於深太空。 這項最新研究報告發表在11月19日出版的《自然天文學》雜誌上，研究人員稱，「阿佩普」恆星系統是觀測伽馬射線暴的最佳目標，它是銀河系中首個發現此類伽馬射線暴現象的恆星系統。那些細長的風車狀物質來自於沃爾夫-拉葉星雙星系統中的恆星風，其速度大約3400公里/秒。 該項研究表明，沃爾夫-拉葉星必須保持快速旋轉，才能甩掉所有物質，該速度非常快，幾乎快到足以將其撕裂。目前還不清楚此類恆星如此快速旋轉的確切原因，但是該速度在超新星最終形成伽馬射線暴時發揮着關鍵作用。 從宇宙角度來看，這一時刻將很快到來。沃爾夫-拉葉星在這種快速旋轉狀態下僅存在幾十萬年時間。僅有少數恆星具備產生伽馬射線暴的必要屬性，這可能是伽馬射線暴如此罕見的一個重要原因。（葉傾城） 來源：cnBeta

2月15日消息，據媒體報導，我們可以在世界各地發現各種各樣形態的冰。冰不僅僅是水被冷凍的結果，各種形態的冰可以告訴我們其所處環境的故事，包括它們如何隨季節變化並顯示地球氣候變化趨勢。 科學家研究了從冰蓋、冰川等大型冰層結構深處採集的樣品，揭示了當地氣候在數百年時間里的變化，並幫助預測了未來的氣候變化趨勢。接下來，就讓我們來瞭解世界各地不同類型的冰，以及用來描述它們的術語。 冰川 根據美國國家冰雪數據中心（National Snow and Ice Data Center，簡稱NSIDC）的介紹，冰川是陸地上的大型淡水冰體，來源於積雪，最終由於自身過於沉重而被壓縮成冰。冰川的范圍從一個足球場（長度110米左右）到數百公里不等，在每個大陸都有分佈。 從本質上來說，冰川其實是較小的冰帽和冰蓋，它們都是規模龐大的冰體，可以緩慢地穿過地表景觀，無論其下方是什麼。本傑明·愛德華茲（Benjamin Edwards）是美國賓夕法尼亞州狄金森學院的火山學家，主要研究冰川和火山的相互作用，他表示，這些緩慢移動的巨大冰體可以橫越整個山脈甚至活火山。 冰川會在與海洋相遇的地方停止生長，較溫暖的鹹水融化了淡水冰體的邊緣。賈斯汀·伯頓（Justin Burton）是美國佐治亞州埃默里學院的物理學家，主要研究冰川消失的物理學機制。他表示，海水溫度的不斷升高加快了冰川和其他冰體（比如海洋中的冰山或海洋邊緣的冰架）的融化速度。冰川是指示氣候變化的最佳指標之一，因為它們在短短幾天的時間尺度內就會經歷可見的變化。 冰山 根據美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的介紹，冰山是海洋中漂浮的大塊冰體，它們從冰川、冰蓋或冰架上斷裂並落入海洋。一塊浮冰如果要成為冰山，其海平面以上的高度要在4.9米以上，厚度在30到50米之間，覆蓋面積至少為500平方米。 根據美國國家冰雪數據中心的介紹，因為太小而不能歸為冰山的浮冰會被賦予更加豐富多彩的名稱。例如，「冰山塊」（bergy bit）通常是指從冰山上碎裂、寬度不到5米的冰塊；「小漂冰」（growler）要更小一些，大約與一輛皮卡車相當；「碎冰」（brash ice）就更小了，通常寬度在2米以下。 冰山不一定要像山峰一樣，有時也可以呈平板狀，這表明它是從冰架邊緣斷裂的。在北極還有「冰層島嶼」（ice islands），這些巨大的矩形冰體通常具有平坦的頂部，與側面幾乎垂直。 冰蓋 冰蓋是世界上最大的冰體形態，指的是覆蓋了超過5萬平方公里陸地的連續冰川。地球上只有3個冰蓋，分別是格陵蘭冰蓋、東南極冰蓋和西南極冰蓋。在末次冰期，冰蓋還曾經覆蓋了北美洲、南美洲和歐洲北部的大片地區。 據美國國家冰雪數據中心介紹，目前地球上超過99%的淡水都被保存在格陵蘭島和南極洲的冰蓋中。科學家估計，如果格陵蘭島的冰蓋融化，海平面將上升大約6米；而如果南極洲的兩個冰蓋融化，海平面將上升約60米。不過，這些冰蓋的融化需要數百年的時間。 過去幾十年里，南極洲的部分冰蓋正在逐漸融化。本傑明·愛德華茲表示，盡管看起來只有相對少量的冰蓋融化，但已經足以導致大陸的升高，就像末次冰期末段的冰島一樣。當時，冰島經歷了一段火山活動增加的時期，可能正是由於地殼在冰體重壓減輕之後的反彈。同樣的情況也可能出現在西南極洲，「不過我們還沒有真正瞭解這一區域，因此也不能確定，」愛德華茲說道。 冰帽和冰原 冰帽是一種巨型的圓頂狀冰體，覆蓋少於5萬平方公里的陸地面積（超過5萬平方公里的稱為冰蓋）。這種冰體結構通常形成於極地，大部分較為平坦，所處海拔較高。瓦特納冰川（Vatnajökull）就是位於冰島東南部的一個冰帽，也是歐洲最大的冰帽，覆蓋面積約為8100平凡公里，平均厚度為400米。 冰原和冰帽在大小和分佈上非常類似，唯一的區別是冰體流動受到周圍環境影響的方式。冰原包含着從冰體表面突出、可以改變冰體流動的山脈和山脊，就像溪流中分開水流並露出水面的巨石。相比之下，冰帽通常以山丘最高點為圓頂中心，冰體從中心向邊緣移動。因此，冰帽並不受限於地形，而冰原受限於地形，也不像冰帽那樣具有帽形外觀。 冰混合物 冰混合物（ice mélange）本質上是一種大型的「冰泥」，形成於由海冰、冰山和小型浮冰組成的冰川峽灣中。當海流和海面風無法將冰塊移出峽灣時，就會導致冰混合物形成，並成為冰川和海洋之間的部分邊界。 賈斯汀·伯頓表示，冰混合物被認為是世界上最大的顆粒物質，因為冰泥中含有大量的懸浮沉積物和液體。 由於冰混合物不是固體冰，因此相對溫暖的海水可以通過冰混合物滲透到冰川表面。這一特徵意味着冰混合物對冰川斷裂的程度，以及有多少淡水進入峽灣有重要影響。 冰架 根據美國國家冰雪數據中心的說法，地球上絕大多數冰架都位於南極洲的海岸附近，但是在其他陸地冰體（比如冰川）流入寒冷海洋的地方，也可以發現冰架的存在。冰架由連接陸地且浮在海上的大片水冰組成。當冰川或冰原的冰緩慢流入海洋時，由於海水溫度較低，冰塊不會立即融化，來自冰川的更多冰流便逐漸累積，形成了冰架。 冰流 冰流是冰蓋中的「河流」，其流動速度相對快於周圍的冰體，通常每年平均移動800米。 格陵蘭島的雅各布港冰川（Jakobshavn Glacier）是世界上流速最快的冰川，有時被歸類為冰流。根據2014年發表在《冰雪圈》（Cryosphere）期刊的一篇文章，雅各布港冰川每年移動的速度是17公里。 海冰 海冰是冰凍的鹽水，存在於偏遠的極地海洋中。據美國國家冰雪數據中心的數據，海冰平均每年覆蓋的面積約為2500萬平方公里。 海冰對極地地區的生態系統和氣候至關重要，並且可能影響海洋環流和全球氣候。這些鹽水冰塊可以最大限度地降低波浪和風的作用，從而減少海岸線附近冰架和冰川受到的侵蝕；另一方面，它們還能創造一個絕緣的表面，減少水的蒸發和損失到大氣中的熱量。在溫暖的夏季，融化的海冰會將營養物質釋放回海洋，並使海面暴露在陽光之下，這兩者都會刺激浮游植物生長，而浮游植物是海洋食物網的基礎。 隨着地球氣候的快速變化，海冰的融化速度已經比重新凍結的速度更快。這一現像在北極尤為明顯，那里的海洋和陸地溫度上升速度比地球其他任何地方都快。 雪球地球 根據《達特茅斯本科生科學期刊》（Dartmouth Undergraduate Journal of Science）的報導，地球上曾經存在過一個「雪球地球」時期。當時地球絕大部分區域都被凍結。 「在7.5億到5.8億年前發生的4次冰期可能非常劇烈，以至於地球的整個表面，從南極到北極，包括各個海洋都完全凍結了，」埃默里大學牛津學院的環境科學家梅麗莎·海奇（Melissa Hage）說，「一旦極地海洋開始凍結，被白色表面反射出去的陽光就更多，從而增強了冷卻效應。」 科學家估計，在這些冰期中，地球上的平均溫度降低到了零下50攝氏度，水循環（水在大氣、海洋和陸地之間的循環）也停止了。 但是，對於地球是否完全凍結還存在一些爭議。如果在赤道地區還存在一些泥水或開放水體，那陽光可以照入水中，使一些生物能存活下來。 科學家認為，在某些時候，大氣中二氧化碳含量的增加（最有可能是火山爆發）會使氣溫升高，最終重新啟動水循環。在二氧化碳的基礎上，空氣中水蒸氣的增加會觸發一段升溫時空的時期，使地球溫度在幾百年里上升到50攝氏度。地球軌道或軸向傾斜的細微改變最終使地球的平均溫度穩定在目前能支持生命的14.9攝氏度水平上。 加州大學古生物博物館稱，研究顯示寒武紀生命大爆發就發生在雪球地球時期結束的時候。寒武紀生命大爆發開始於5.42億年前，持續了大約4000萬年，其化石記錄中出現了絕大多數的動物門類。（任天） 來源：cnBeta

據媒體CNET報導，當地時間週三美國宇航局（NASA）宣佈運作14年的「機遇號」火星探測任務正式結束。而週四該機構官員告訴記者，其希望能夠快速返回月球表面，甚至希望在2019年年底之前實現目標。 「我們的願望是今年飛行，」NASA科學任務理事會副主任Thomas Zurbuchen週四在一個媒體圓桌會議上發表講話時表示，該會議專注於該機構的月球探測計畫。 Zurbuchen和NASA局長Jim Bridenstine都將速度確定為新月球着陸系統的優先事項，但警告說實際發射日期將取決於NASA的商業合作夥伴能夠以多快的速度完成即將到來的任務。這些任務將在下個月左右公佈。 「我們希望在經濟上激勵速度，」Zurbuchen說。「我們希望開始朝着目標努力。」 特朗普政府領導下的NASA一直在強調重返月球表面並在那里建立永久性月球基地的宏偉願景。該計畫的重點是在月球周圍建造一個「gateway」月球空間站，以及新的月球登陸器和漫遊車。 11月，該機構宣佈了它將與之簽約的9家商業公司的名稱，以幫助提供有效載荷月球。Zurbuchen週四表示，下周NASA將公佈其所選擇的十幾個科學和研究有效載荷，隨後將更詳細地介紹它們將被送往的月球的哪個部分。 他繼續暗示，其中可能只有一家公司能夠完成即將公佈的第一項任務。 在11月份宣佈的公司中，洛克希德·馬丁公司和Draper公司的經驗可以追溯到阿波羅登月任務時期，可以這兩家公司擁有最豐富的太空經驗。其他七家公司是Astrobotic Technology、Deep Space Systems、Firefly Aerospace、Intuitive Machines、Masten Space Systems、Moon Express和Orbit Beyond。 Bridenstine表示，目標是到7月份為下一個月球任務簽訂合同，這個日期將恰逢阿波羅11號登月50週年。 來源：cnBeta

據媒體報導，一種新的獨特恐龍正在幫助科學家將他們所謂的「四維連接點」放在一起。這是Mnyamawamtuka moyowamkia——一種有着心形尾骨的恐龍。根據本週發表的研究，Mnyamawamtuka Moyowamkia這個名字來自斯瓦希里語。 Mnyamawamtuka意為動物，Mtuka是發現恐龍的河床的名稱。第二個詞moyowamkia意味着心髒。這種恐龍與此前發現的其他類似的巨龍蜥腳類恐龍相吻合，但同時也提供了物種之間的新聯系。 研究人員和本研究報告的主要作者Eric Gorscak博士表示：「盡管這種巨龍在臭名昭著的大規模物種滅絕之前是最成功的恐龍群體之一，但是它們的早期進化史仍然模糊不清，而且Mnyamawamtuka為這些進化研究提供幫助，尤其是它們非洲方面的故事。「 到目前為止發這種巨龍在整個非洲大陸都有被發現。負責查找歷史書籍最新內容的團隊在埃及、坦桑尼亞和非洲其他地區發現了巨龍。這些發現繼續描繪出巨龍不斷進化的尾巴。 來自俄亥俄大學的Gorscak博士和俄亥俄大學解剖學教授Patrick O'Connor博士對這一最新研究及其影響發表了一些看法。 「每一項新發現都為白堊紀非洲大陸生態系統的形象增添了更多細節，」O'Connor博士表示，「讓我們能夠在過去集中更全面的生物變化觀點。」Gorsack博士指出，這種新恐龍很可能「與其他已知的非洲巨龍有很大關系，」除了與坦桑尼亞 - 馬拉維邊境對面的另一種恐龍Malawisaurus有一些有趣的相似之處。 O'Connor博士說道：「如果沒有幾個現場團隊的奉獻精神，包括其中一些成員為早期挖掘工作的攀岩裝備，在東非裂谷系統的這一部分非常強烈的潮濕季節，骨架就會被侵蝕。」 本週發表在《PLOS ONE》科學期刊上的研究論文提供了有關此生物的更多信息。 來源：cnBeta

據媒體The Verge報導，在經過一年多的關於將人類送回月球的討論後，美國宇航局(NASA)要求航空航天界提出可以將宇航員運送到月球表面的着陸器設計。NASA的目標是早在2024年就在月球上測試這些着陸器，然後在2028年之前用它們將人們帶到月球表面。 NASA局長Jim Bridenstine和其他高級機構官員週四在華盛頓特區舉行的媒體圓桌會議上概述了該計畫。雖然Bridenstine多次強調NASA將重返月球，但他也指出該機構正在將速度作為重返月球表面的優先事項。「我認為重要的事情之一就是我們希望這種可重用性，我們希望這種可持續性，但我們也想要快速，」Bridenstine在會議期間說道。「對於我們來說，盡快重返月球是很重要的。」 2017年12月，特朗普總統簽署了一項名為SPD-1太空政策指令，宣佈美國宇航員將重返月球。但是朝着這個目標前進的步伐是緩慢的。現在，NASA希望加快前進的步伐。 對速度的渴望反映在該機構計畫選擇着陸器設計的速度有多快。NASA將在3月份向公司提出正式的登陸建議請求，其目標是在5月至7月之間授予合同。每份合同的價值在30萬美元到900萬美元之間。Bridenstine表示，NASA對這些公司（如洛克希德·馬丁公司，Blue Origin公司，SpaceX公司和波音公司）以及發送創意的國際機構都持開放態度。 與此同時，NASA正在努力加快另一個旨在向月球發送小型機器人着陸器的計畫，該計畫被稱為商業月球有效載荷服務（CLPS）。該計畫於11月詳述，要求9家公司開發可以攜帶科學有效載荷到月球的小型自主着陸器。通過這個計畫，NASA將發佈它想要發送到月球表面的儀器的詳細信息，9家公司將競爭用它們的着陸器運輸該硬件。NASA計畫下周發佈第一批12種工具的細節。其中一些將包括成像和其他科學儀器以及探測月球以尋找表面上的水冰等物體的工具。 未來的NASA探險家可以使用月球表面的水來飲用和種植植被，或者他們可以將它分開以製造火箭燃料。由於這些能力如此重要，NASA希望CLPS計畫能夠盡快開始，希望其中一家公司能夠在2019年底之前將有效載荷送到月球。NASA科學任務理事會副主任Thomas Zurbuchen在會議期間表示:「我們已經告訴我們清單中中的所有人我們將在經濟上激勵速度。」 盡管對速度有了新的需求，但NASA一直在慢慢找出其重返月球的總體戰略。在過去幾年中，該機構概述了將人類帶入月球表面的多層戰略。該計畫需要在月球軌道上建造一個名為Gateway的新空間站。這個空間站在太空中可以使用15年，它可以作為宇航員可以居住和訓練的棲息地。 NASA預計需要一整套航天器才能讓人們往返於Gateway。這些包括從空間站到較低月球軌道的航天器，一直下降到地面的車輛，以及一個讓人們回到通道的航天器。NASA表示，它可以通過其他途徑讓人類進入月球表面。一個值得注意的選擇是SpaceX的Starship火箭，當它完成後，可能會從地球發射並直接將人類降落在月球表面，繞過Gateway。然而，NASA表示，目前它只是在尋找最近要求中概述的轉移着陸器的設計。 即使所有這些都集中在速度上，目前的時間表也不會讓人類在近十年重返月球。該時間表受到嚴厲批評，尤其是該國的頂級太空顧問。國家空間委員會用戶咨詢小組的成員向政府官員和立法者提供有關如何制定太空政策議程的建議，認為NASA行動太慢。 來源：cnBeta

2月14日報導，美國宇航局的「機遇號」火星車已經在火星上死亡。在2018年可怕的火星沙塵暴期間，「身材嬌小」的火星車上的太陽能電池板電量逐漸耗盡。在最後一次嘗試與它聯系失敗之後，美國宇航局當地時間2月13日得出結論，這個遙遠的探測器已經「死亡」。這就引出了兩個問題。 問題一：為什麼美國宇航局不派遣「好奇號」火星探測器前去援救？ 「機遇號」火星車不是第一個登陸火星的探測器，也不會是最後一個。但「機遇號」火星車經歷了異常艱難的探險之旅。在14年多的旅行中，火星上的大風週期性地考驗着其車身上的太陽能電池板，但「機遇號」火星車挺過來了，並令人驚訝地行駛了28英里(約40公里)。 救援「機遇號」火星車最明顯的候選者是「好奇號」火星探測器，「好奇號」火星探測器是美國國家宇航局研製的一台探測火星任務的火星車，於2011年11月發射，2012年8月成功登陸火星表面。它是美國第七個火星着陸探測器，第四台火星車，它的車身比「機遇號」更大，也是世界上第一輛採用核動力驅動的火星車。為什麼不派遣「好奇號」火星探測器到「機遇號」火星車附近，看看「機遇號」火星車出了什麼問題，它是否能被修復？ 第一個困難是距離。根據美國國家航空航天局的火星地圖，「好奇號」和「機遇號」的位置相距約5200英里(約合8400公里)。「好奇號」的行駛速度比「機遇號」要快一點，但即便如此，年輕的「好奇號」也要花很長時間才能到達那個地方。為了在火星上實現導航，這些火星車需要來自地球的持續引導，再加上信息傳輸和接收之間的長時間延遲，即使是幾英呎的跋涉也可能需要幾天時間。 第二個困難是功能。「好奇號」火星探測器的用途是探索，而不是用於修復機器。改變「好奇號」火星探測器的機載儀器用途將是一個巨大的挑戰，所以即使是清除「機遇號」太陽能電池板上的灰塵這樣簡單的任務，對於「好奇號」火星探測器來說都是很難做到的。 最後一個困難是時間。即使「好奇號」火星探測器可以搭乘特快列車前往「機遇號」火車車所在的位置，但火星的嚴冬即將來臨，由於「機遇號」火車車已經無法保持自身的溫暖，火星的氣候條件很可能會加重「機遇號」火星車的受損程度。 問題二：「機遇號」火星車的車身今後會發生什麼變化？ 許多人工製品在我們地球的生物圈之外都不會持續運行太久。正如Live Science之前報導的那樣，太陽輻射很可能已經粉碎了去年發射到太空的特斯拉跑車Roadster。但是特斯拉跑車的車身含有大量的有機纖維和塑料，而機遇號火星車是由堅硬的材料製成的。 美國田納西大學諾克斯維爾分校的行星科學教授傑夫·莫爾施(Jeff Moersch)是「機遇號」研究小組的成員之一。他表示，「機遇號」火星車的確有一些塑料碎片可能會在強光下最終分解，比如它的隔熱層就是塑料材質。 「但是，總的來說，我認為，如果宇航員真的發現了它的安息之地的話，那麼它看起來會和我們最初將其放置在火星時的樣子差不多。不過，車身上可能會佈滿塵土。」這是假設宇航員在不久的將來，也就是未來一個世紀或者兩個世紀就能夠到達火星。 在經歷了更長的一段時間內，機遇號火星車的車身上會落滿灰塵。機遇號火星車之所以能運行如此之久，是因為火星上定期刮來的風往往會將塵埃從其車身上吹走。但從更長的時間來看，究竟是狂風還是塵土會勝出，這還是一個懸而未決的問題。他補充稱：「但我懷疑它最終會被埋在土堆里。」 幾百萬年後呢？在地球上，任何老舊的、死去的、固定在地表某處的東西最終都傾向於被埋在地下。這要歸功於水和板塊構造的影響，但是此類因素在火星上並不存在。他說：「在經過了漫長的時間後，火星車將經歷火星空中污垢的無數次撞擊，並最終被掩埋。」 如果機遇號火星車還留在火星上，那麼幾百萬年後登陸火星的外星人將會在岩石記錄中找到它，其過程就像古生物學家在地球上發現恐龍化石一樣。 美國宇航局希望有一天能將人類送上火星。有人夢想在那里建立人類的定居點。莫爾施補充稱，盡管如此，當人類真的定居火星時，他們可能會做出一些努力來恢復和保留「機遇號」火星車。也許它最終會被陳列在博物館里，也許被「機遇號」火星車探索過的區域最終會成為一個國家公園。 當然，「機遇號」火星車也有可能不會被埋入土里變成化石。想像一下，未來幾百萬年的某一天，一顆流星直接撞到「機遇號」火星車，並把它擊成碎片，這也是有可能的。 來源：cnBeta