«Το Απώτατο Σημείο της Ανθρωπότητας». “The Farthest”

Το 1977 μια ομάδα σπουδαίων επιστημόνων της NASA εκτόξευσε το διαστημόπλοιο Voyager που, με υπολογιστική μνήμη μικρότερη από 1/260.000 της μνήμης ενός σύγχρονου κινητού τηλεφώνου, ξεκίνησε να εξερευνήσει τα πιο απόμακρα σημεία του ηλιακού μας συστήματος. Από τότε το Voyager (αλλά και το «αδερφάκι» του που εκτοξεύτηκε λίγο αργότερα) στέλνει στην Γη εκπληκτικό οπτικό υλικό από σημεία που η ανθρώπινη εμπειρία δεν έχει αγγίξει ποτέ στο παρελθόν, από πλανήτες όπως o Ποσειδώνας, ο Ουρανός, ο Κρόνος και ο Δίας. Πέρα όμως από αυτήν την λειτουργία ως το πιο απόμακρο σημείο του σύμπαντος που έχει προσεγγίσει ποτέ ο άνθρωπος, το Voyager είναι μια πραγματική κιβωτός της παγκόσμιας ανθρώπινης εμπειρίας. Το διαστημόπλοιο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να μεταφέρει μαζί του, για χιλιάδες χρόνια ακόμα που προβλέπεται ότι θα διαρκέσει το ταξίδι του, ό,τι θεωρήθηκε πιο σημαντικό ως περιεχόμενο και μήνυμα του ανθρώπινου πολιτισμού σε μια ενδεχόμενη συνάντησή του με εξωγήινη ζωή. Είναι πιθανόν, κάποτε πολλές χιλιάδες χρόνια αργότερα όταν ο ήλιος του ηλιακού μας συστήματος δεν θα λάμπει πια, αυτό το μικρό διαστημόπλοιο να παραμείνει, η τελευταία ένδειξη ότι υπήρξε κάποτε ανθρώπινη ζωή στον πλανήτη που μας φιλοξενεί. Εξοπλισμένο από τους δημιουργούς του με έναν χρυσό δίσκο που περιλαμβάνει ήχους της Γης, εικόνες, χαιρετισμούς και μουσικές που έχουν επιλεχθεί να συνοψίζουν την ανθρώπινη ουσία, το Voyager είναι έτοιμο για την συνάντηση του με μορφές ζωής εκτός του πλανήτη μας. Μια ταινία για το πιο ευφάνταστο και φιλόδοξο εγχείρημα στην ιστορία του ανθρώπου.

«Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, πριν καν ολοκληρωθούν οι πρώτες αμερικανικές αποστολές στους δυο πλησιέστερους πλανήτες, τον Άρη και την Αφροδίτη, ο ενθουσιασμός της διαστημικής εποχής ήδη γεννούσε σκέψεις για τον επόμενο προορισμό, τον Δία, ο οποίος απέχει από τον Ήλιο περίπου 5 αστρονομικές μονάδες (AU) κατά μέσο όρο – ή κάτι πάνω από 780 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Ήταν εξάλλου ο πιο μακρινός πλανήτης στον οποίο μπορούσαμε να φτάσουμε με την τεχνολογία της εποχής. Το πρόβλημα είναι ότι κάθε σκάφος που αναχωρεί από τη Γη για το εξώτερο Ηλιακό Σύστημα είναι αναπόφευκτο να επιβραδυνθεί από την βαρυτική έλξη του Ήλιο που το τραβάει προς τα πίσω. Ακόμα και οι πιο ισχυροί πύραυλοι της εποχής δεν θα αρκούσαν για να φτάσει σε εύλογο χρονικό διάστημα. Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, όμως, συναρπαστικές εξελίξεις έκαναν το ανέφικτο εφικτό και επέτρεψαν την εξερεύνηση πολλών πλανητών μαζί σε ένα ιστορικό εγχείρημα που βαφτίστηκε «Η Μεγάλη Περιοδεία» (Grand Tour).

Several robotic spacecraft have used the "gravity assist" technique to achieve their targets "high up" in the Sun's gravity well. Voyager 2 launched in August 1977 and flew by Jupiter for reconnaissance, and for a trajectory boost to Saturn. Voyager 1 launched the following month and did the same (reaching Jupiter before Voyager 2 did). Voyager 2 then obtained an assist from Saturn and another one later from Uranus, climbing all the way to Neptune and beyond. An illustration of gravity assist. Concept by Charles Kohlhase, based on artwork by Gary Hovland.

Ήταν η τεχνική της «βαρυτικής υποβοήθησης» (gravity assist) η οποία επιτρέπει σε ένα σκάφος να επιταχύνει θεαματικά και να στοχεύσει τον προορισμό του χωρίς καν να καταναλώσει καύσιμα. Ανακαλύφθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1960 από τον Μάικλ Μίνοβιτς (Michael A. Minovitch), έναν νεαρό τότε μεταπτυχιακό φοιτητή στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA, ο οποίος χρησιμοποίησε στην εργασία του τον ισχυρότερο υπολογιστή της εποχής, έναν IBM 7090. Η βαρυτική υποβοήθηση βασίζεται σε μια προσεκτικά υπολογισμένη μανούβρα, στην οποία το σκάφος περνάει πίσω από έναν πλανήτη (ή δορυφόρο) και εκμεταλλεύεται τη βαρύτητά του για να βγει από την άλλη πλευρά με μεγαλύτερη ταχύτητα. Κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, όταν το σκάφος κινείται προς την ίδια κατέυθυνση προς την οποία ταξιδεύει ο πλανήτης, ένα πέρασμα ακριβείας μπορεί να δώσει επιπλέον ορμή και ταχύτητα στο σκάφος και να το εκτοξεύσει προς νέα κατεύθυνση σαν σφεντόνα. Αυτό φυσικά σημαίνει ότι το σκάφος αποκτά επιπλέον ενέργεια. Και, όσο κι αν ακούγεται απίστευτο, η ενέργεια αυτή στην πραγματικότητα αφαιρείται από την ενέργεια του ίδιου του πλανήτη, μειώνοντας έστω και απειροελάχιστα την ταχύτητά του. Το 1962 ο Μίνοβιτς αναγνώρισε ότι από το 1976 έως το 1980 θα μπορούσαν να εκτοξευτούν αποστολές για τους απώτερους πλανήτες, όπως το 1976 με τροχιά Γη-Δία-Κρόνο Ποσειδώνα, και επινόησε τον όρο Grand Tour. Όμως, για μια αποστολή που θα επισκεπτόταν πολλούς πλανήτες διαδοχικά, ο υπολογισμός των ελιγμών που θα απαιτούνταν ήταν πολύ δύσκολος – κανείς μαθηματικός δεν είχε καταφέρει να υπολογίσει με ακρίβεια πως η πορεία του σκάφους θα επηρεαζόταν από πολυάριθμες βαρυτικές επιρροές.

Το καλοκαίρι του 1964, ο ερευνητής της NASA στο JPL Gary Flandro σχεδίασε με χρήση υπολογιστών λεπτομερείς τροχιές για τα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας θα βρίσκονταν μαζεμένοι στην ίδια πλευρά του Ήλιου, σχεδόν ευθυγραμμισμένοι και σε σχετικά μικρή απόσταση μεταξύ τους. Δεδομένου ότι οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο με διαφορετικές ταχύτητες, η ευθυγράμμιση των τεσσάρων πλανητών ήταν σπάνια – υπολογίστηκε ότι συμβαίνει μια φορά στα 175 χρόνια. Μια τέτοια σύμπτωση θα μας έδινε την ευκαιρία να εξερευνήσουμε όλους αυτούς τους γίγαντες με μια και μόνο αποστολή. Ήταν ένα μεγαλόπνοο σχέδιο για την εξερεύνηση του εξώτερου Ηλιακού Συστήματος.

Στο σχέδιο αυτό βασίστηκε η διπλή αποστολή του Voyager, η οποία μέχρι σήμερα θεωρείται το μεγαλύτερο και πιο σημαντικό εγχείρημα στην ιστορία της διαστημικής εξερεύνησης. Το πλάνο, όπως διαμορφώθηκε στις αρχές της δεκαετίας του ’70, προέβλεπε την εκτόξευση δυο πανομοιότυπων σκαφών. Το πρώτο θα επισκέπτονταν τον Δία, τον Κρόνο και πιθανώς τον Πλούτωνα, ενώ το δεύτερο θα ταξίδευε στον Δία και στον Κρόνο και θα συνέχιζε προς τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Όλοι όμως γνωρίζαμε ότι η επιτυχία ενός τέτοιου εγχειρήματος κάθε άλλο παρά εγγυημένη ήταν, γι’ αυτό και το επίσημο πλάνο της αποστολής έφτανε μόνο μέχρι την επίσκεψη των δυο πρώτων πλανητών. Και αν όλα είχαν πάει καλά μέχρι τότε, θα μπορούσαμε να συνεχίσουμε το ταξίδι στους επόμενους προορισμούς.

Σε κάθε περίπτωση, η αποστολή θα διαρκούσε τουλάχιστον 4 χρόνια. Κι αυτό δημιουργούσε τεράστιες τεχνικές δυσκολίες, δεδομένου ότι όλα τα σκάφη που είχε εκτοξεύσει μέχρι τότε η NASA ήταν σχεδιασμένα να λειτουργήσουν για εβδομάδες ή το πολύ μερικούς μήνες. Συστήματα που να λειτουργούν στις σκληρές συνθήκες του Διαστήματος για ολόκληρα χρόνια ήταν ουσιαστικά ανήκουστα μέχρι τότε. Η διαχείριση της αποστολής ανατέθηκε στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια, ενώ η δική μου ομάδα στο ΑΡL ανέλαβε την ανάπτυξη του επιστημονικού οργάνου LECP (Low Energy Charged Particle Instrument) το οποίο θα κατέγραφε και θα χαρακτήριζε ηλεκτρόνια και ιόντα που θα συναντούσε στην πορεία του το σκάφος. Τα Voyager εξοπλίστηκαν επίσης με κάμερες, φασματοσκόπια, μαγνητόμετρα και άλλα όργανα, και μετέφεραν θερμοηλεκτρικές γεννήτριες πλουτωνίου ως πηγές ενέργειας.

Η μεγάλη περιπέτεια ξεκίνησε το 1977, περίπου 15 χρόνια μετά την ιδέα της Μεγάλης Περιοδείας. Το Voyager 2 εκτοξεύθηκε πρώτο στις 20 Αυγούστου με αρχικό προορισμό τον Δία, στον οποίο έφτασε το 1979. Χρειάστηκε δυο ακόμα χρόνια για να φτάσει στον Κρόνο το 1981, ακόμα τέσσερα για να περάσει από τον Ουρανό το 1986 και άλλα τέσσερα μέχρι τον Ποσειδών το 1989, πριν βρεθεί τελικά σε πορεία εξόδου από το Ηλιακό Σύστημα. Το Voyager 1 εκτοξεύθηκε 16 ημέρες αργότερα, ακολούθησε όμως μια πιο σύντομη διαδρομή μέχρι τον Δία και έφτασε εκεί περίπου τέσσερις μήνες νωρίτερα από τον δίδυμο αδελφό του. Πριν φτάσει όμως το σκάφος στον Κρόνο το 1980, η επιστημονική ομάδα της αποστολής είχε αποφασίσει να εγκαταλείψει την ιδέα ενός περάσματος από τον Πλούτωνα, προτιμώντας να στοχεύσει το Voyager 1 σε ένα αναγνωριστικό πέρασμα από τον αινιγματικό δορυφόρο του Κρόνου Τιτάνα, τον μόνο δορυφόρο του Ηλιακού Συστήματος που περιβάλλεται από πυκνή ατμόσφαιρα. Αυτό όμως σήμαινε ότι το Voyager 1 θα έβγαινε από το επίπεδο της εκλειπτικής, κινούμενο βόρεια, και δεν θα μπορούσε να συναντήσει κανένα άλλο σώμα στο διάβα του. Θα προχωρούσε προς την έξοδο του Ηλιακού Συστήματος, αφήνοντας το Voyager 2 να εξερευνήσει τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Επιπλέον η NASA είχε προγραμματίσει να κατασκευαστεί ένα αντίγραφο του Voyager και να ακολουθήσει την τροχιά Δία-Πλούτωνα, αλλά τελικά αυτό το πρόγραμμα εγκαταλείφθηκε για οικονομικούς λόγους μετά το πέρασμα από τον Τιτάνα. Έτσι η εξερεύνηση του Πλούτων αργοπόρησε για άλλα 25 χρόνια, μέχρι την αποστολή New Horizons.(…)»

Φεβρουάριος 1979. Επιστήμονες εξετάζουν τα πρώτα στοιχεία που έστειλε το διαστημικό σκάφος Voyager από τον πλανήτη Δία στη Γη. Όρθιος με τη γραβάτα, ο Δρ. Σταμάτης Κριμιζής. Προς τιμήν του Σταμάτη Κριμιζή  ένας αστεροειδής που βρίσκεται στην Κυρίως Ζώνη Αστεροειδών, ανάμεσα στις τροχιές των πλανητών Άρη και Δία, ονομάστηκε 8323 Krimizis.

Τα παραπάνω είναι ένα μικρό απόσπασμα  από το βιβλίο του Σταμάτη Κριμιζή, «Ταξίδι στο Ηλιακό Σύστημα», στο οποίο περιγράφει την συναρπαστική περιπέτεια εξερεύνησης του Ηλιακού Συστήματος και πέραν αυτού. Στο βιβλίο περιγράφονται με λεπτομέρεια (και) οι αποστολές των Voyager 1 και 2 στις οποίες είχε σημαντική προσφορά και ο ίδιος.

«Η ταινία ΤΟ ΑΠΩΤΑΤΟ ΣΗΜΕΙΟ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑΣ απευθύνεται στην αγάπη, το δέος και την αρχέγονη ανάγκη των ανθρώπων να κατανοήσουν το Σύμπαν του οποίου αποτελούν μέρος. Κοιτούμε ψηλά και διερωτόμαστε. Η καρδιά της ταινίας είναι αυτή ακριβώς η περιέργεια, ο θαυμασμός, το μυστήριο. Είναι ο πυρήνας της διαδρομής του Voyager, το κέντρο των ονείρων των δημιουργών του, είναι η έλξη που όλοι οι άνθρωποι αισθανόμαστε για το Διάστημα και την Επιστημονική φαντασία... Η ιστορία των Voyager δεν είναι μόνο μια απίθανη ιστορία ανθρώπινου επιτεύγματος και επιστημονικής τόλμης, αντιπροσωπεύει επίσης την ανάγκη να κοιτάξουμε γύρω μας και να κατανοήσουμε. Αφορά αρχέγονα ερωτήματα: Γιατί βρισκόμαστε εδώ; Τί υπάρχει γύρω; Είμαστε μόνοι; ...» Emer Reynolds

Πηγή: physicsgg

Διατήρησαν ζωντανούς επί 36 ώρες εγκεφάλους χοίρων χωρίς σώμα. Researchers are keeping pig brains alive outside the body

In a step that could change the definition of death, researchers have restored circulation to the brains of decapitated pigs and kept the reanimated organs alive for as long as 36 hours. The feat offers scientists a new way to study intact brains in the lab in stunning detail. But it also inaugurates a bizarre new possibility in life extension, should human brains ever be kept on life support outside the body. MIT Technology Review © 2018

Επιστήμονες στις ΗΠΑ κατάφεραν να διατηρήσουν σε λειτουργία τους εγκεφάλους αποκεφαλισμένων χοίρων για διάστημα έως 36 ωρών, διοχετεύοντας στα κομμένα κεφάλια ένα υγρό πλούσιο σε οξυγόνο, που έπαιζε το ρόλο τεχνητού αίματος.

A 3D human-brain assembloid derived from stem cells. Credit: Pasca Lab/Stanford University

Το επίτευγμα, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα πώς δουλεύει ο εγκέφαλος και θα συμβάλει σε πειραματικές θεραπείες για τον καρκίνο, την άνοια και άλλες παθήσεις.

Pigs are commonly used as a models for transplant research. A new project looks to maintain their brains after death.

Αν οι επιστήμονες μπορούσαν να διατηρήσουν ανθρώπινους εγκεφάλους χωρίς σώμα σε λειτουργία επί τόσες πολλές ώρες, όπως είπαν, θα ήταν σε θέση να δοκιμάσουν νέες θεραπείες π.χ. για τις νευροεκφυλιστικές παθήσεις όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον. Οι ερευνητές στις ΗΠΑ πειραματίστηκαν με περισσότερα από 100 κεφάλια χοίρων που προμηθεύθηκαν από σφαγεία. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν το σύστημα BrainEx για να διατηρήσουν τους εγκεφάλους εν λειτουργία. Δεν είναι η πρώτη φορά που ο εγκέφαλος ενός ζώου διατηρείται ζωντανός εκτός σώματος, αλλά για μικρότερα χρονικά διαστήματα έως τώρα.

The “brain in a jar” scene from the 1983 comedy The Man with Two Brains. Though fodder for jokes, as brain-preservation technology advances medical ethicists are taking it seriously.

Από την άλλη, το πείραμα εγείρει ζητήματα βιοηθικής και ορισμένοι άλλοι επιστήμονες εμφανίσθηκαν από επιφυλακτικοί έως αρνητικοί. Παρόλο που, σύμφωνα με τους ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή νευροεπιστήμης Νενάντ Σέσταν του Πανεπιστημίου Γιέηλ, οι εγκέφαλοι των πειραματόζωων δεν είχαν συνείδηση, κανείς δεν μπορεί να είναι απολύτως σίγουρος ότι δεν είχαν παραμείνει ίχνη συνείδησης στους χοίρους.

Simplified 3D brain organoids can be grown in a dish using human stem cells as the starting material. Credit: Genome Institute of Singapore, A*STAR

Άλλοι επιστήμονες ξεκαθάρισαν ότι είναι προς το παρόν αδύνατο να μεταμοσχευθεί ένας εγκέφαλος σε ένα νέο σώμα, με στόχο να παραταθεί η ανθρώπινη ζωή, όταν το σώμα πια δυσλειτουργεί. Όπως είπαν, είναι μάλλον απίθανο ότι κάτι παρόμοιο πρόκειται να γίνει ποτέ σε ανθρώπους ή ότι στο μέλλον θα υπάρξουν μεταμοσχεύσεις κεφαλιών σε ανθρώπους (ή το αντίστροφο). Διαβάστε σχετικά: The ethics of experimenting with human brain tissue.

Πηγές: https://www.technologyreview.com/s/611007/researchers-are-keeping-pig-brains-alive-outside-the-body/amp/ - https://www.nature.com/articles/d41586-018-04813-x - http://www.kathimerini.gr/961501/article/epikairothta/episthmh/episthmones-diathrhsan-zwntanoys-epi-36-wres-egkefaloys-xoirwn-xwris-swma

NASA και ESA θα συνεργαστούν για τον εντοπισμό ζωής στον Άρη. ESA and NASA to investigate bringing martian soil to Earth

Με στόχο την συλλογή δειγμάτων εδάφους και πετρωμάτων από τον Κόκκινο Πλανήτη. Nasa and the European Space Agency are to bring Martian rocks back to Earth in a daring plan to understand whether the planet could support alien life. Our neighbouring planet Mars in 2016, from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. Some prominent features of the planet are clearly visible: the ancient and inactive shield volcano Syrtis Major; the bright and oval Hellas Planitia basin; the heavily eroded Arabia Terra in the centre; the dark features of Sinus Sabaeous and Sinus Meridiani along the equator; and the small southern polar cap. Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (ASU), and M. Wolff (Space Science Institute)

Η NASA και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος ανακοίνωσαν ότι συμφώνησαν να οργανώσουν από κοινού μια αποστολή στον Άρη. Η αποστολή θα έχει στόχο την συλλογή δειγμάτων εδάφους και πετρωμάτων από τον Κόκκινο Πλανήτη και την επιστροφή τους στην Γη.

The ExoMars Colour and Stereo Surface Imaging System, CaSSIS, captured this view of the rim of Korolev crater (73.3°N/165.9°E) on 15 April 2018. The image is a composite of three images in different colours that were taken almost simultaneously. They were then assembled to produce this colour view. The original image has a nominal scale of 5.08 m/pixel and was re-projected at a resolution of 4.6 m/pixel to create the final version. The dimensions are therefore about 10 × 40 km.  The image was taken with a ground-track velocity of 2.90 km/s. The solar incidence angle was 76.6° at a local solar time of 07:14:11. North is just off-centre to the upper left. Credit: ESA/Roscosmos/CaSSIS

Από τα τέλη της δεκαετίας του 1990 έχουν σταλεί στον Άρη διάφορα ρομπότ που έχουν πραγματοποιήσει μελέτες και αναλύσεις του εδάφους και των πετρωμάτων του. Όμως τα όργανα αυτών των ρομπότ είχαν σχετικά περιορισμένες δυνατότητες. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι η μελέτη των δειγμάτων του Άρη στα εργαστήρια στην Γη θα επιτρέψει στο να εντοπιστούν κάποια ίχνη ζωής που υπήρχε στο παρελθόν (ή εξακολουθεί να υπάρχει) στον Κόκκινο Πλανήτη.

'A sample would provide a critical leap forward in our understanding of Mars’s potential to harbour life'. Martian soil collected by NASA's Mars rover Curiosity at a sandy patch called Rocknest. The bright particle near the centre of the image, and similar ones elsewhere in the pit, are assessed by the mission's science team assessed to be native Martian material. This image was taken by the Mars Hand Lens Imager (MAHLI) camera on Curiosity's arm during the 69th Martian day, or sol, of the mission, October 15, 2012. The view covers an area of ground about 4 cm across. Credit: NASA

Η μελέτη των δειγμάτων στα εργαστήρια στην Γη αναμένεται επίσης να αυξήσει ακόμη περισσότερο τις γνώσεις μας για το αρειανό περιβάλλον και έτσι να προετοιμαστούν ακόμη καλύτερα οι επανδρωμένες αποστολές που οργανώνουν οι μεγάλοι διαστημικοί οργανισμοί αλλά και κάποιες ιδιωτικές εταιρείες. Η NASA και η ESA ανακοίνωσαν ότι επειδή πρόκειται για μια ιδιαίτερα σύνθετη αλλά και υψηλού κόστους αποστολή θα αναζητήσουν συνεργασίες και με τον ιδιωτικό τομέα.

Πηγές: https://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Exploration/ESA_and_NASA_to_investigate_bringing_martian_soil_to_Earth - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=970983

Υπήρχαν κάποτε γιγάντιοι βραδύποδες. How to hunt a giant sloth—according to ancient human footprints

Χρησιμοποιώντας «ύπουλες» τακτικές κυνηγιού οι άνθρωποι κατάφεραν να εξοντώσουν τους γιγάντιους βραδύποδες. Credit: Alex McClelland, Bournemouth University

Οι βραδύποδες είναι θηλαστικά της οικογένειας που ζουν στις τροπικές ζώνες της Κεντρικής και της Νότιας Αμερικής. 

Giant ground sloths like Megatherium, illustrated here, were elephant-sized herbivores that, with sharp claws and thick muscle, would have been difficult for prehistoric humans to hunt — though that doesn’t appear to have been a deterrent. JAIME CHIRINOS/SCIENCE SOURCE

Οι βραδύποδες φτάνουν σε ύψος τα 50-75 εκ., έχουν πολύ κοντή ή και καθόλου ουρά και άκρα μακριά με μεγάλα νύχια ζυγίζουν από 4 έως 7 κιλά. Ομάδα ερευνητών έκανε μια πραγματικά αναπάντεχη όσο και εντυπωσιακή ανακάλυψη σε μια νοτιοδυτική περιοχή της πολιτείας του Νέου Μεξικού στις ΗΠΑ.

Tracking the footprints. Credit: Matthew Bennett, Bournemouth University, Author provided

Εντόπισαν ευρήματα (απολιθωμένες πατημασιές) τα οποία επεξεργάστηκαν με υπερσύγχρονο εξοπλισμό ώστε να δημιουργήσουν τελικά τρισδιάστατα μοντέλα. Αυτό που προέκυψε είναι ότι τα ευρήματα αυτά ανήκαν σε ανθρώπους αλλά και βραδύποδες και είχαν ηλικία πολλών χιλιάδων ετών. Η μεγάλη ανακάλυψη όμως είναι ότι οι βραδύποδες αυτοί είχαν ύψος δύο μέτρων!

Footprint comparison. Credit: David Bustos, National Park Service

Σύμφωνα με τους ερευνητές οι γιγάντιοι βραδύποδες εξαφανίστηκαν πριν από περίπου έντεκα χιλιάδες έτη και εκτιμάται ότι έπεσαν θύματα του κυνηγιού από τον άνθρωπο.

«Τα ευρήματα μας δείχνουν ότι οι άνθρωποι παρακολουθούσαν κάποιον βραδύποδα και περίμεναν την κατάλληλη στιγμή για να του επιτεθούν. Αρχικά έκανε την εμφάνιση του ένας κυνηγός ο οποίος αποσπούσε την προσοχή του τεράστιου ζώου και στην συνέχεια πήγαιναν πίσω του οι υπόλοιποι για να το χτυπήσουν με ακόντια ή ότι άλλο όπλο είχαν διαθέσιμο» αναφέρει ο Μάθιου Μπένετ καθηγητής περιβαλλοντικών και γεωγραφικών επιστημών στο βρετανικό Πανεπιστήμιο Bournemouth.

Πηγές: David Bustos et al. Footprints preserve terminal Pleistocene hunt? Human-sloth interactions in North America, Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aar7621 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=970659

Ο πρώτος 3D χάρτης του Γαλαξία. Billion-star map of Milky Way set to transform astronomy

Η αποστολή GAIA χαρτογράφησε 1,7 δισ. άστρα του γαλαξία μας. European Gaia spacecraft’s first major data dump — the most detailed 3D chart yet of our Galaxy — will keep researchers busy for decades. The Milky Way galaxy has been charted by the Gaia mission in unprecedented detail. Credit: ESA/Gaia/DPAC

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έδωσε στην δημοσιότητα ένα τρισδιάστατο χάρτη του γαλαξία μας στον οποίο είναι σημειωμένα στις θέσεις στις οποίες βρίσκονται 1,7 δισ. άστρα. Ο χάρτης αυτός είναι προϊόν της λειτουργίας του διαστημικού παρατηρητηρίου GAIA που εκτοξεύτηκε πριν από πέντε έτη.

Gaia’s all-sky view of our Milky Way Galaxy and neighbouring galaxies, based on measurements of nearly 1.7 billion stars. The map shows the total brightness and colour of stars observed by the ESA satellite in each portion of the sky between July 2014 and May 2016. Brighter regions indicate denser concentrations of especially bright stars, while darker regions correspond to patches of the sky where fewer bright stars are observed. The colour representation is obtained by combining the total amount of light with the amount of blue and red light recorded by Gaia in each patch of the sky.  The bright horizontal structure that dominates the image is the Galactic plane, the flattened disc that hosts most of the stars in our home Galaxy. In the middle of the image, the Galactic centre appears vivid and teeming with stars. Darker regions across the Galactic plane correspond to foreground clouds of interstellar gas and dust, which absorb the light of stars located further away, behind the clouds. Many of these conceal stellar nurseries where new generations of stars are being born. Sprinkled across the image are also many globular and open clusters – groupings of stars held together by their mutual gravity, as well as entire galaxies beyond our own.  The two bright objects in the lower right of the image are the Large and Small Magellanic Clouds, two dwarf galaxies orbiting the Milky Way.  In small areas of the image where no colour information was available – to the lower left of the Galactic centre, to the upper left of the Small Magellanic Cloud, and in the top portion of the map – an equivalent greyscale value was assigned. The second Gaia data release was made public on 25 April 2018 and includes the position and brightness of almost 1.7 billion stars, and the parallax, proper motion and colour of more than 1.3 billion stars. It also includes the radial velocity of more than seven million stars, the surface temperature of more than 100 million stars, and the amount of dust intervening between us and of 87 million stars. There are also more than 500 000 variable sources, and the position of 14 099 known Solar System objects – most of them asteroids – included in the release.  Credit: Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, University of Lisbon, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal.

Το Global astrometric interferometer for astrophysics (Παγκόσμιο Αστρομετρικό Συμβολόμετρο για την Αστροφυσική) είχε την ικανότητα να μετράει με πολύ μεγάλη ακρίβεια τις θέσεις και τις αποστάσεις ενός εκατομμυρίου αστέρων την ημέρα. Για τα περίπου 1,3 δισ. άστρα του χάρτη εκτός από το σημείο στο οποίο βρίσκονται υπάρχουν και πληροφορίες για την τροχιακή τους κίνηση, την ταχύτητα με την οποία κινούνται, την απόχρωση που έχουν κ.α.

Gaia's all-sky view of our Milky Way Galaxy and neighbouring galaxies. The maps show the total brightness and colour of stars (top), the total density of stars (middle) and the interstellar dust that fills the Galaxy (bottom). These images are based on observations performed by the ESA satellite in each portion of the sky between July 2014 and May 2016, which were published as part of Gaia's second data release on 25 April 2018. Credit: ESA/Gaia/DPAC

Πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα πραγματικό ωκεανό αστρονομικών δεδομένων στον οποία η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα αδημονεί να… βουτήξει. Η ESA ανακοίνωσε ότι λίγες μόλις ώρες μετά την δημοσιοποίηση του χάρτη περισσότερα από τρεις χιλιάδες άτομα «κατέβασαν» τον χάρτη και τα δεδομένα στους υπολογιστές τους.

Animated view of the 14 099 asteroids in our Solar System, as viewed by ESA’s Gaia satellite using information from the mission’s second data release. The orbits of the 200 brightest asteroids are also shown, as determined using Gaia data. In future data releases, Gaia will also provide asteroid spectra and enable a complete characterisation of the asteroid belt. The combination of dynamical and physical information that is being collected by Gaia provides an unprecedented opportunity to improve our understanding of the origin and the evolution of the Solar System. Credit: ESA/Gaia/DPAC

«Είμαστε πραγματικά πολύ περίεργοι να δούμε πώς θα αξιοποιήσει η επιστημονική κοινότητα αυτό το υλικό» δηλώνει ο Αντονι Μπράουν, του Πανεπιστημίου Leiden στην Ολλανδία που είναι επικεφαλής της ομάδας επεξεργασίας των δεδομένων της αποστολής GAIA το κόστος της οποίας άγγιξε το 1 δισ. ευρώ.

Πηγές: Gerard Gilmore. Gaia: 3-dimensional census of the Milky Way Galaxy, Contemporary Physics (2018). DOI: 10.1080/00107514.2018.1439700 - http://sci.esa.int/gaia/60192-gaia-creates-richest-star-map-of-our-galaxy-and-beyond/ - https://www.nature.com/articles/d41586-018-04979-4 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=970585

Ομαδική συγχώνευση γαλαξιών σημάδεψε τις απαρχές του Σύμπαντος. Assembly of massive galaxy cluster witnessed for the first time

Έρευνα ομάδας επιστημόνων του Πανεπιστημίου Γέιλ αποκάλυψε ένα μοναδικό κοσμικό φαινόμενο.  Μια συγχώνευση στην οποία συμμετείχαν 14 γαλαξίες. A dense flock of 14 galaxies from 1.4 billion years after the Big Bang is destined to become one of the most massive structures in the modern universe. Astronomers recently discovered a group of interacting and merging galaxies in the early universe, as seen in this artist's illustration. Credit: ESO/M. Kornmesser; Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC-BY)

Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Γέιλ ανακάλυψαν ένα μοναδικό κοσμικό φαινόμενο που συνέβη όταν το Σύμπαν βρισκόταν ακόμη στην… παιδική του ηλικία. Με την βοήθεια του τηλεσκοπίου South Pole Telescope στην Ανταρκτική οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πριν από περίπου 12 δισ. έτη, όταν το Σύμπαν ήταν περίπου 1,5 δισ. ετών, υπήρξε συγχώνευση 14 γαλαξιών. Η συγχώνευση δύο γειτονικών γαλαξιών είναι μια συνήθης κοσμική διαδικασία.

Αν συμβαίνει να βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους περισσότεροι από δύο γαλαξίες είναι πιθανό να εμπλακούν όλοι σε μια συγχώνευση. Στην μεγαλύτερη γαλαξιακή συγχώνευση που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα είχαν εμπλοκή τέσσερις γαλαξίες. Κάνοντας παρατηρήσεις με το South Pole Telescope οι ερευνητές κάποια στιγμή έπεσαν πάνω σε μια πηγή από την οποία εκπεμπόταν έντονη λάμψη. Το φαινόμενο αυτό τους κέντρισε το ενδιαφέρον και εστίασαν την προσοχή τους σε αυτό διαπιστώνοντας αρχικά ότι η πηγή αυτή βρισκόταν στα βάθη του Σύμπαντος.

This image shows how astrophysicists zoomed in on the galaxy merger. Photograph: NSF/AUI/NRAO

Τα δεδομένα που συνέλεξαν τους οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η λάμψη αυτή ήταν προϊόν της συγχώνευσης γαλαξιών και πιο συγκεκριμένα της λάμψης των νέων άστρων που σχηματίζονταν καθώς εξελισσόταν η συγχώνευση. Η συγχώνευση γαλαξιών δημιουργεί νέους γαλαξίες στους οποίους γεννιούνται άστρα με ρυθμό περίπου χίλιες φορές μεγαλύτερη από αυτή που γεννιούνται στους υπάρχοντες γαλαξίες.

SPT2349-56, as captured by the South pole Telescope (left), the Atacama Pathfinder Experiment (middle), and the Atacama Large Millimeter Array (right)(Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.)

Αν πράγματι στην συγκεκριμένη συγχώνευση συμμετείχαν 14 γαλαξίες ο ρυθμός γέννησης άστρων θα ήταν τέτοιος που να δικαιολογεί την έντονη λάμψη που έγινε ορατή από εμάς στην άλλη άκρη του Σύμπαντος. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι 14 γαλαξίες ήταν κυριολεκτικά στοιβαγμένοι ο ένας δίπλα στον άλλο.

The ALMA and APEX telescopes have peered deep into space — back to the time when the Universe was one tenth of its current age — and witnessed the beginnings of gargantuan cosmic pileups: the impending collisions of young, starburst galaxies. Astronomers thought that these events occurred around three billion years after the Big Bang, so they were surprised when the new observations revealed them happening when the Universe was only half that age! These ancient systems of galaxies are thought to be building the most massive structures in the known Universe: galaxy clusters. Credit: ESO

Υπολογίζουν ότι οι 14 γαλαξίες βρίσκονταν όλοι μαζί σε μια έκταση 4-5 μεγαλύτερη από την έκταση που έχει ο γαλαξίας μας. Η ανακάλυψη αυτή αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία τόσο για τις γαλαξιακές συγχωνεύσεις και την γέννηση νέων άστρων όσο και για την εξέλιξη του Σύμπαντος. Ήδη οι επιστήμονες πονοκεφαλιάζουν για το πώς συνέβη σε μια τόσο πρώιμη περίοδο του Σύμπαντος να έχει δημιουργηθεί μια τόσο πυκνή «γειτονιά» γαλαξιών.

Πηγές: A massive core for a cluster of galaxies at a redshift of 4.3. Nature, 2018; 556 (7702): 469 DOI: 10.1038/s41586-018-0025-2 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=970574

Ο πλανήτης Ουρανός μυρίζει σαν χαλασμένo αυγό. What do Uranus's cloud tops have in common with rotten eggs?

Τα νέφη του πλανήτη αποτελούνται από υδροθείο και η ατμόσφαιρα μυρίζει όπως τα χαλασμένα αβγά. Hydrogen sulfide, the gas that gives rotten eggs their distinctive odor, permeates the upper atmosphere of the planet Uranus - as has been long debated, but never definitively proven. Based on sensitive spectroscopic observations with the Gemini North telescope, astronomers uncovered the noxious gas swirling high in the giant planet's cloud tops. This result resolves a stubborn, long-standing mystery of one of our neighbors in space. This image of a crescent Uranus, taken by Voyager 2 on January 24th, 1986, reveals its icy blue atmosphere. Despite Voyager 2's close flyby, the composition of the atmosphere remained a mystery until now. Credit: NASA/JPL

Ο Ουρανός είναι ο έβδομος σε απόσταση από τον Ήλιο και ο τέταρτος σε μάζα πλανήτης του Ηλιακού συστήματος. Ούτε οι αποστολές που πέρασαν από τον Ουρανό (π.χ Voyager 2), ούτε τα νέας γενιάς επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια είχαν καταφέρει μέχρι σήμερα να συλλέξουν στοιχεία για την σύσταση της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Ένα από τα ερωτήματα που υπήρχαν για τον Ουρανό είναι αν τα νέφη που σχηματίζονται σε αυτόν αποτελούνται από αμμωνία ή υδροθείο.

Ερευνητές από την NASA, το πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και το πανεπιστήμιο του Λέστερ στην Βρετανία με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature Astronomy» υποστηρίζουν ότι βρήκαν την απάντηση. Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Gemini North που βρίσκεται στο όρος Mauna Kea στην Χαβάη οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα νέφη στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Ουρανού αποτελούνται από υδροθείο το οποίο έχει χαρακτηριστική δυσάρεστη οσμή, είναι η οσμή που έχουν τα κλούβια αβγά.

«Εάν ένα άτυχο ανθρώπινο ον κατέβαινε ποτέ μέσα στα νέφη του Ουρανού θα συναντούσε μία πολύ δυσάρεστη και δύσοσμη κατάσταση» λέει ο επικεφαλής της έρευνας Πάτρικ Ίργουιν από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.

Αν ένας άτυχος άνθρωπος έπεφτε μέσα στα νέφη του πλανήτη Ουρανού, σύμφωνα με τον δρ Ιργουιν, η δυσοσμία «των κλούβιων αυγών» θα ήταν το μικρότερο κακό. Η έκθεσή του σε ένα περιβάλλον από υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο σε θερμοκρασία -200 ^oC θα ήταν θανατηφόρος.

Όπως φαίνεται ο Ουρανός είναι πιθανότατα ο πλέον... δύσοσμος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος. O πλανήτης Ουρανός και ένας  από τους 27 δορυφόρους (ο Άριελ). Η φωτογραφία λήφθηκε το 2006 από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Credit: NASA

Τα νέφη στους άλλους μεγάλους πλανήτες αερίων του ηλιακού μας συστήματος, στον Δία και στον Κρόνο, αποτελούνται από κρυστάλλους αμμωνίας. Έτσι η ανακάλυψη για τα νέφη του Ουρανού προσφέρει νέα στοιχεία στους επιστήμονες που προσπαθούν να διαπιστώσουν τις συνθήκες σχηματισμού και εξέλιξης των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.

Πηγές: Patrick G. J. Irwin et al, Detection of hydrogen sulfide above the clouds in Uranus's atmosphere, Nature Astronomy (2018). DOI: 10.1038/s41550-018-0432-1 - kathimerini.gr

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να ανατρέψει την πυρηνική ισορροπία ως το 2040. By 2040, Artificial Intelligence Could Upend Nuclear Stability

Could artificial intelligence upend concepts of nuclear deterrence that have helped spare the world from nuclear war since 1945? Stunning advances in AI—coupled with a proliferation of drones, satellites, and other sensors—raise the possibility that countries could find and threaten each other's nuclear forces, escalating tensions. A new RAND Corporation paper finds that artificial intelligence has the potential to upend the foundations of nuclear deterrence by the year 2040.

Η τεχνητή νοημοσύνη έχει τη δυνατότητα να ανατρέψει τις βάσεις της πυρηνικής αποτροπής, και ως εκ τούτου την πυρηνική ισορροπία, ως το 2040, σύμφωνα με δημοσίευση του RAND Corporation (αμερικανικό think tank).

Αν και θεωρείται μάλλον απίθανη η εμφάνιση «αποκαλυπτικών» μηχανών φοβερής καταστρεπτικότητας που θα ελέγχονται από τεχνητές νοημοσύνες, ο κίνδυνος που συνιστά η τεχνητή νοημοσύνη για την πυρηνική ασφάλεια έγκειται, σύμφωνα με την έρευνα, στη δυνατότητά της να ενθαρρύνει τους ανθρώπους να πάρουν ρίσκα τα οποία μπορεί να έχουν δυνάμει τρομακτικές συνέπειες.

A Minuteman nuclear missile in its silo at Warren Air Force Base in Wyoming, 1965. LOWELL GEORGIA/NATIONAL GEOGRAPHIC/GETTY IMAGES

Όπως αναφέρεται στην έρευνα, κατά την περίοδο του Ψυχρού Πολέμου η αρχή της αμοιβαίας εξασφαλισμένης καταστροφής (MAD- Mutually Assured Destruction) διατηρούσε την ειρήνη (έστω και ασταθή) μεταξύ των υπερδυνάμεων, καθώς διασφάλιζε πως οποιαδήποτε επίθεση θα επέφερε καταστροφικά αντίποινα. Το αποτέλεσμα ήταν η επίτευξη στρατηγικής σταθερότητας, καθώς ελαχιστοποιούνταν τα κίνητρα για ενέργειες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πυρηνικό πόλεμο.

Illustrations by bubaone/Getty Images and jolygon/Adobe Stock. Design by Chara Williams/RAND Corporation.

Σύμφωνα με το νέο paper, τις προσεχείς δεκαετίες η τεχνητή νοημοσύνη θα έχει τη δυνατότητα να «φθείρει» το δόγμα της αμοιβαίας εξασφαλισμένης καταστροφής, υπονομεύοντας τη στρατηγική σταθερότητα: Βελτιωμένες τεχνολογίες αισθητήρων θα μπορούσαν να εισάγουν στην «εξίσωση» την δυνατότητα καταστροφής δυνάμεων που θα μπορούσαν να προβούν σε αντίποινα, όπως αυτοκινούμενοι εκτοξευτές πυραύλων και υποβρύχια. Ως αποτέλεσμα, τα αντίπαλα κράτη ενδεχομένως να βρίσκονταν στον πειρασμό να επιδιώξουν δυνατότητες πρώτου πλήγματος, με σκοπό να αποκτήσουν πλεονέκτημα στις διαπραγματεύσεις με τους αντιπάλους τους, ακόμα και αν δεν έχουν σκοπό να επιτεθούν. Αυτό υπονομεύει τη στρατηγική σταθερότητα, επειδή, ακόμα και αν μια χώρα με τέτοιες δυνατότητες δεν προτίθεται να τις χρησιμοποιήσει, οι αντίπαλοί της δεν μπορούν να το γνωρίζουν.

«Η σύνδεση μεταξύ του πυρηνικού πολέμου και της τεχνητής νοημοσύνης δεν είναι καινούρια- βασικά οι ιστορίες τους συνδέονται» σχολιάζει ο Έντουαρντ Γκάιστ, ένας από τους συντάκτες του άρθρου. «Μεγάλο μέρος της πρώιμης ανάπτυξης της ΑΙ έλαβε χώρα προς στήριξη στρατιωτικών προσπαθειών, ή με στρατιωτικούς σκοπούς κατά νου».

Όπως πρόσθεσε, ένα τέτοιο παράδειγμα ήταν το Survivable Adaptive Planning Experiment τη δεκαετία του 1980 που είχε σκοπό τη χρήση ΑΙ για την αξιοποίηση δεδομένων αναγνώρισης για σκοπούς σχεδίων στόχευσης με πυρηνικά όπλα.

Advances in artificial intelligence (AI) are enabling previously infeasible capabilities, potentially destabilizing the delicate balances that have forestalled nuclear war since 1945. Will these developments upset the nuclear strategic balance, and, if so, for better or for worse? To start to address this question, RAND researchers held a series of workshops that were attended by prominent experts on AI and nuclear security. The workshops examined the impact of advanced computing on nuclear security through 2040. The culmination of those workshops, this Perspective — one of a series that examines critical security challenges in 2040 — places the intersection of AI and nuclear war in historical context and characterizes the range of expert opinions. It then describes the types of anticipated concerns and benefits through two illustrative examples: AI for detection and for tracking and targeting and AI as a trusted adviser in escalation decisions. In view of the capabilities that AI may be expected to enable and how adversaries may perceive them, AI has the potential to exacerbate emerging challenges to nuclear strategic stability by the year 2040 even with only modest rates of technical progress. Thus, it is important to understand how this might happen and to assure that it does not.

Μια πιο αισιόδοξη προσέγγιση είναι ότι η ΑΙ θα μπορούσε να βελτιώσει τη στρατηγική σταθερότητα, βελτιώνοντας την ακρίβεια στη συλλογή και ανάλυση πληροφοριών, σύμφωνα με την δημοσίευση. Επίσης, αν και η ΑΙ θα μπορούσε να κάνει πιο ευάλωτες τις δυνάμεις δεύτερου πλήγματος, βελτιωμένες δυνατότητες παρακολούθησης και ερμηνείας των εχθρικών ενεργειών θα μπορούσαν να μειώσουν το ενδεχόμενο κάποιου λάθους που θα μπορούσε να επιφέρει κλιμάκωση. Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως, δεδομένων των βελτιώσεων στο μέλλον, είναι δυνατόν τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης να αναπτύξουν δυνατότητες οι οποίες, αν και όχι αλάθητες, θα ήταν λιγότερο επιρρεπείς σε σφάλματα από τους ανθρώπους- άρα θα είχαν σταθεροποιητική επίδραση μακροπρόθεσμα. Πάντως δεν τη συμμερίζονται πολλοί αυτή την αισιοδοξία: «Κάποιοι ερευνητές φοβούνται πως μια αυξημένη εξάρτηση από την τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να οδηγήσει σε νέα είδη καταστροφικών λαθών» λέει ο Άντριου Λον, άλλος ένας από τους συντάκτες της έρευνας. «Ίσως να υπάρχει πίεση για χρήση τεχνητής νοημοσύνης πριν να είναι ώριμη τεχνολογικά, ή μπορεί να είναι ευάλωτη σε υπονόμευση από αντιπάλους. Οπότε, η διατήρηση της στρατηγικής σταθερότητας τις προσεχείς δεκαετίες ίσως να αποδειχθεί εξαιρετικά δύσκολη και όλες οι πυρηνικές δυνάμεις πρέπει να συμμετέχουν στη δημιουργία θεσμών που θα βοηθούν στον περιορισμό του πυρηνικού κινδύνου».

Πηγές: https://www.rand.org/pubs/perspectives/PE296.html - naftemporiki.gr