Επιστήμη

Αρχίζει η μελέτη των «εξωτικών» κεραυνών από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό

κεραυνοί

Ένα νέο επιστημονικό παρατηρητήριο μεταφέρθηκε και μόλις τοποθετήθηκε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), έξω από το διαστημικό εργαστήριο «Κολόμβος» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Πρόκειται για το Παρατηρητήριο των Αλληλεπιδράσεων Ατμόσφαιρας-Διαστήματος (Atmosphere-Space Interactions Monitor-ASIM), γνωστό και ως «Διαστημικός Κυνηγός Καταιγίδων».
   
Το, βάρους 314 κιλών, παρατηρητήριο μεταφέρθηκε στον ISS με την τελευταία πτήση του αμερικανικού μεταγωγικού σκάφους Dragon της Space X και η τοποθέτησή του στην κατάλληλη θέση έξω από τον ISS έγινε με τη βοήθεια ενός ρομποτικού βραχίονα μήκους 16 μέτρων.
   
Το ASIM θα στοχεύει συνεχώς στη Γη και θα παρατηρεί τους κεραυνούς και τις άλλες ισχυρές ηλεκτρικές εκκενώσεις στην ατμόσφαιρα, οι οποίες συμβαίνουν πάνω από τις καταιγίδες, φαινόμενα που δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς μέχρι σήμερα.
   
Ο ISS αποτελεί το ιδανικό «μπαλκόνι» για να συλλέξει κανείς πληροφορίες για αυτά τα φαινόμενα, καθώς κινείται περίπου 400 χιλιόμετρα πάνω από τον πλανήτη μας και μπορεί να δει από ψηλά τις καταιγίδες. Τα στοιχεία του ASIM θα μεταδίδονται στη Γη μέσω τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων.
   
Το ASIM μπορεί με τις δύο κάμερες και τα φωτόμετρά του να τραβήξει εικόνες των καταιγίδων στο υπέρυθρο και στο υπεριώδες τμήμα του φάσματος, ενώ διαθέτει επίσης ανιχνευτές ακτίνων-Χ και ακτίνων-γ. Οι καταιγίδες είναι θεαματικά φυσικά φαινόμενα, αλλά οι άνθρωποι από την επιφάνεια της Γης μπορούν να δουν μόνο ένα μέρος του τι πράγματι συμβαίνει. Στο ανώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας, στη μεσόσφαιρα και στη στρατόσφαιρα, λαμβάνουν χώρα περίεργα, αν όχι μυστηριώδη, πράγματα για τα οποία δεν υπάρχει μια βέβαιη επιστημονική εξήγηση.
   
Αυτά τα ασυνήθιστα «παροδικά φωτεινά συμβάντα» (transient luminous events), όπως λέγονται, παρατηρήθηκαν τυχαία για πρώτη πρώτη φορά το 1989, όταν ένας αμερικανός επιστήμονας που δοκίμαζε μια τηλεοπτικά κάμερα, «έπιασε» πάνω από ένα μακρινό νέφος καταιγίδας φωτεινές στήλες φωτός, οι οποίες έμοιαζαν με κεραυνούς-πυραύλους ή ανοδικούς κεραυνούς.
   
Η ανακάλυψη είχε τότε εκπλήξει τους επιστήμονες, όπως δήλωσε στο BBC ο επικεφαλής επιστήμων του ASIM δρ Τόρστεν Νόιμπερτ του Εθνικού Ινστιτούτου Διαστήματος του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Δανίας. Όπως είπε, «πραγματικά μας εξέπληξε όλους. Πώς ήταν δυνατό να υπάρχει κάτι τέτοιο και να μη το ξέρουμε; Υπήρχαν έως τότε μόνο κάποιες ανεκδοτολογικές αναφορές από πιλότους αεροπλάνων».
   
Στην πορεία, αυτές οι ηλεκτρικές εκκενώσεις που δεν διαρκούν περισσότερο από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου αλλά μπορεί να έχουν μήκος πολλών δεκάδων χιλιομέτρων, πήραν ονόματα ξωτικών όπως "sprites", "blue jets" (τα πιο μυστηριώδη) και "elves" (τα πιο συχνά και κατανοητά). Αυτά ακριβώς τα «εξωτικά» φαινόμενα θα μελετήσει το ASIM, η αποστολή του οποίου θα διαρκέσει τουλάχιστον δύο χρόνια. 
   
Τα "sprites", που προκαλούνται στη μεσόσφαιρα από ηλεκτρικές εκκενώσεις στη μεσόσφαιρα, σε ύψος 50 έως 100 χιλιομέτρων, μοιάζουν με κόκκινες μέδουσες που τα πλοκάμια τους απλώνονται προς τα κάτω.
   
Τα "blue jets" ξεκινούν από τις κορυφές των νεφών και διαδίδονται προς τα υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας έως τη στρατόσφαιρα. Ο πρώτος που βιντεοσκόπησε ένα "blue jet", ήταν από τον ISS ο αστροναύτης Αντρέας Μόγκενσεν της ESA το 2015.
   
Πιο ψηλά από όλα, έως την ιονόσφαιρα στα σύνορα μεταξύ ατμόσφαιρας-διαστήματος, φθάνουν τα "elves", που έχουν μορφή ομόκεντρων κύκλων φωτός, συχνά ξεκινούν σαν μια αδύναμη λάμψη και εκτείνονται σε ακτίνα έως 400 χιλιομέτρων.
   
Επιπλέον, οι πανίσχυρες αυτές ηλεκτρικές εκκενώσεις και τα ηλεκτρικά πεδία μέσα στα νέφη επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε τέτοιες ταχύτητες και σε τόσο μεγάλους αριθμούς, ώστε συχνά δημιουργούν ακτίνες Χ και γ, κάτι άλλο που επίσης θα μελετηθεί χάρη στο νέο διαστημικό παρατηρητήριο.
   
Κάθε δευτερόλεπτο περίπου 45 κεραυνοί εμφανίζονται στην ατμόσφαιρα της Γης, ενώ ισχυρές χημικές αντιδράσεις μεταβάλλουν την σύσταση της ατμόσφαιρας μέσα και γύρω από τα καταιγιδοφόρα σύννεφα. Καθώς οι κεραυνοί επηρεάζουν τις συγκεντρώσεις πολλών ατμοσφαιρικών αερίων, παίζουν σημαντικό ρόλο και στη διαμόρφωση του κλίματος, κάτι που θα αποτελέσει επίσης αντικείμενο επιστημονικής μελέτης.
   
Ακόμη, οι παρατηρήσεις του ASIM θα βελτιώσουν την κατανόηση των επιστημόνων για τις συνέπειες των αμμοθυελλών, των αστικών ρύπων, των δασικών πυρκαγιών και της ηφαιστειακής τέφρας για το σχηματισμό νεφών και την πρόκληση κεραυνών.

Επιστήμη

Τεχνητές μύτες θα «οσμίζονται» τις ασθένειες

ΤΕΧΝΗΤΗ ΜΥΤΗ

Είναι το νέο προηγμένο όπλο της επιστήμης στην μάχη της διάγνωσης ασθενειών. Έχουν λάβει την ονομασία «e-noses» (ηλεκτρονικές μύτες) και είναι συσκευές που με μη επεμβατικό τρόπο προσπαθούν να ανιχνεύσουν, μέσω της ανάλυσης της αναπνοής, διάφορες ασθένειες.

Όσοι ασχολούνται με αυτά τα συστήματα υποστηρίζουν ότι θα μπορούν να ανιχνεύουν διάφορες ασθένειες από την Covid-19 και το άσθμα μέχρι παθήσεις του ήπατος αλλά και κάποιες μορφές καρκίνου. Αν η λειτουργία τους αποδειχθεί αποτελεσματική αυτό θα βοηθήσει στην γρήγορη διάγνωση ασθενειών χωρίς μάλιστα να ταλαιπωρείται ο ασθενής με κάποια επεμβατική μέθοδο διάγνωσης.

Πρωτοπόρος σε αυτό τον τομέα είναι η βρετανική εταιρεία Owlstone Medical που έχει δημιουργήσει μια ηλεκτρονική μύτη η οποία βρίσκεται στο στάδιο κλινικών δοκιμών για την ανίχνευση του καρκίνου του πνεύμονος καθώς και κάποιών άλλων μορφών καρκίνου. Γίνονται δύο μεγάλες κλινικές δοκιμές αυτής της ηλεκτρονικής μύτης μια στη Βρετανία και μια σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες και παίρνουν μέρος σε αυτές χιλιάδες εθελοντές και ασθενείς.

Η αναπνοή περιέχει περισσότερες από 3,5 χιλιάδες οργανικές πτητικές ενώσεις (οργανικά χημικά), σωματίδια αερίου και διάφορα σταγονίδια. Η λειτουργία μιας ηλεκτρονικής μύτης βασίζεται στο γεγονός ότι κάθε ασθένεια έχει μια συγκεκριμένη χημική υπογραφή που δημιουργείται κυρίως από τις οργανικές πτητικές ενώσεις. Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και σχεδόν μισό αιώνα αυτή την σχέση των οργανικών πτητικών ενώσεων με τις ασθένειες αλλά μέχρι σήμερα δεν είχε επιτευχθεί η ανάπτυξη της τεχνολογίας που να αναλύει αυτά τα οργανικά χημικά.

Εκτός από την ηλεκτρονική μύτη της Owlstone Medical υπάρχουν σε εξέλιξη πολλές κλινικές δοκιμές και για άλλες ηλεκτρονικές μύτες με τους ειδικούς να εκτιμούν ότι σε μια πενταετία θα έχουν μπει στην καθημερινότητα της ιατρικής. Εκτιμούν ότι εκτός από την ανίχνευση μιας ασθένειας οι ηλεκτρονικές μύτες θα μπορούν να δείξουν αν ένας ασθενής πρόκειται να ωφεληθεί από κάποιο νέο φάρμακο που προτείνεται να λάβει αλλά και να παρακολουθεί στη την πορεία της θεραπείας ενός ασθενούς.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Καινοτομία στην Ινδία: Ηλιακό σίδερο κατά της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σχεδίασε μια 14χρονη

Hubble: Ανίχνευσε μόνιμους υδρατμούς στην ατμόσφαιρα του δορυφόρου Ευρώπη του Δία

Στο Διάστημα ταξιδεύει και πάλι ο κυβερνήτης Κερκ

ESPA BANNER