SCIENCES ENEREGIES ENVIRONNEMENT

 

Liquid lithium on the walls of a fusion device helps the plasma within maintain a hot edge

 

Le lithium liquide sur les parois d'un dispositif de fusion aide le plasma à l'intérieur à maintenir un bord chaud

par Rachel Kremen, Laboratoire de physique des plasmas de Princeton

Cette vue de l’intérieur du LTX-β montre à quoi ressemble le dispositif de confinement du plasma en forme de beignet une fois que le lithium a été nettoyé des parois de la coque et que plusieurs ports ont été ouverts. Dennis Boyle, physicien de recherche du personnel du PPPL, jette un coup d'œil depuis le centre droit. Crédit : Elle Starkman/Bureau des communications PPPL

Des recherches récentes suggèrent qu'il pourrait être plus facile d'utiliser la fusion comme source d'énergie si du lithium liquide est appliqué sur les parois internes du dispositif abritant le plasma de fusion.

Le plasma, le quatrième état de la matière, est un gaz chaud constitué de particules chargées électriquement. Les scientifiques du Laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL) du ministère de l'Énergie travaillent sur des solutions permettant d'exploiter efficacement la puissance de la fusion afin d'offrir une alternative plus propre aux combustibles fossiles, souvent à l'aide de dispositifs appelés tokamaks, qui confinent le plasma à l'aide de champs magnétiques.

"Le but de ces dispositifs est de confiner l'énergie", a déclaré Dennis Boyle, physicien de recherche au PPPL. "Si vous disposiez d'un bien meilleur confinement énergétique, vous pourriez rendre les machines plus petites et moins coûteuses. Cela rendrait l'ensemble beaucoup plus pratique et rentable, de sorte que les gouvernements et l'industrie voudront y investir davantage."

Les nouvelles découvertes, qui ont été mises en évidence lors d'une récente présentation invitée par Boyle lors d'une réunion de la Division de physique des plasmas de l'American Physical Society, font partie de l'expérience bêta du tokamak au lithium (LTX-β) du laboratoire. Des recherches connexes sont également publiées dans la revue Nuclear Materials and Energy.

Lors d'expériences récentes, une couche de lithium liquide ajoutée à l'intérieur de la paroi du tokamak a permis au plasma de rester chaud à ses bords. Le maintien d’une pointe de chaleur est la clé de leur approche unique, qui, espèrent les scientifiques, contribuera un jour à la conception d’une centrale électrique à fusion. Des expériences LTX-β antérieures ont étudié des revêtements de lithium solides et ont découvert qu'ils pouvaient améliorer un plasma. Les chercheurs étaient ravis de pouvoir obtenir des résultats similaires avec le lithium liquide, car il est mieux adapté à une utilisation dans un tokamak à grande échelle.

Richard Majeski, physicien de recherche principal au PPPL et responsable du LTX-β, a noté que l'un des plus grands défis dans le développement de l'énergie de fusion est de construire un mur viable pour le dispositif confinant le plasma. PPPL se consacre à trouver des solutions à ce problème et à d’autres pour aider à combler les lacunes dans l’apport de l’énergie de fusion au réseau électrique.

"Bien que LTX-β soit un tokamak sphérique de taille très modeste, il s'agit du premier et toujours le seul dispositif de confinement de plasma au monde doté d'un noyau de plasma entièrement contenu par une paroi de lithium liquide", a déclaré Majeski. "Les résultats du LTX-β ont été très prometteurs : le lithium liquide fournit non seulement une paroi capable de résister au contact avec un plasma à 2 millions de degrés, mais il améliore également les performances du plasma."

Dennis Boyle, physicien de recherche au PPPL, se tient devant LTX-β. Le dispositif de confinement du plasma nécessite un réseau complexe de câbles et de tuyaux pour fonctionner. Le système de faisceaux se trouve à droite de la tête de Boyle. Au premier plan à droite se trouve une photographie de l’intérieur du LTX-β, avec une image en médaillon montrant une petite réserve de lithium. Crédit : Elle Starkman/Bureau des communications PPPL

Le lithium liquide pourrait réduire le besoin de réparations, agissant comme un bouclier pour les parois internes de l'appareil lorsqu'elles sont exposées à la chaleur extrême du plasma.

Le lithium liquide a absorbé environ 40 % des ions hydrogène s’échappant du plasma, de sorte qu’une moins grande quantité de ces particules ont été recyclées dans le plasma sous forme de gaz neutre relativement froid. Les scientifiques parlent d'un environnement à faible recyclage, car la plupart des ions hydrogène expulsés du plasma n'y sont pas recyclés de manière à refroidir les bords du plasma.

En fin de compte, cet environnement à faible recyclage signifiait que la température au bord du plasma était plus proche de la température au cœur du plasma. Cette uniformité de température devrait permettre au plasma de mieux confiner la chaleur qu’il ne l’aurait probablement fait sans le lithium liquide en évitant diverses instabilités.

Le lithium liquide a également permis d’augmenter la densité du plasma lorsqu’un faisceau de particules neutres de haute énergie a été injecté pour chauffer et alimenter le plasma. Avec le lithium solide, seule une légère augmentation de la densité a été démontrée. Lorsque le faisceau neutre était utilisé, les ions hydrogène ajoutés chassaient les ions hydrogène déjà présents dans le plasma selon un processus appelé échange de charge.

Les chercheurs pensent que la principale différence est due à une petite quantité de lithium qui s’est évaporée des parois liquides du réacteur et est entrée dans le plasma. Cette impureté de lithium dans le plasma a modifié la dynamique de l'échange de charge et a permis au plasma de retenir les ions hydrogène ajoutés par le faisceau neutre sans éliminer les autres ions hydrogène, ce qui a entraîné une augmentation globale de la densité du plasma.

"La mise en œuvre de parois de lithium liquide dans un tokamak beaucoup plus grand sera difficile.

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COMMENTAIRES 

 Je doute de l appplication de ce résultat a UTER  mais juge les manios dre Princeton interterssanres 

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ore information: A. Maan et al, Improved neutral and plasma density control with increasing lithium wall coatings in the Lithium Tokamak Experiment-β (LTX-β), Nuclear Materials and Energy (2023). DOI: 10.1016/j.nme.2023.101408

Provided by Princeton Plasma Physics Laboratory 

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Researchers demonstrate first hot plasma edge in a fusion facility

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SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

Rare decay of the Higgs boson may point to physics beyond the Standard Model

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Une rare désintégration du boson de Higgs pourrait indiquer une physique au-delà du modèle standard

par David Appell, Phys.org

Distribution de masse pondérée des photons Z (γ) des événements satisfaisant la sélection H → Zγ dans les données. Les événements sont pondérés par le signal attendu et le bruit de fond dans une fenêtre de masse Zγ contenant 68 % du signal attendu. La courbe bleue continue montre le signal ajusté plus le modèle d'arrière-plan tandis que la ligne pointillée montre le modèle de la composante d'arrière-plan de l'ajustement. Crédit : Collaboration ATLAS/CERN

Les physiciens des particules ont détecté pour la première fois une nouvelle désintégration du boson de Higgs, révélant un léger écart dans les prédictions du modèle standard et pointant peut-être vers une nouvelle physique au-delà de celui-ci. Les résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

Le boson de Higgs, prédit théoriquement depuis les années 1960, a finalement été détecté en 2012 au laboratoire du CERN en Europe. En tant que champ quantique, il imprègne tout l’espace, à travers lequel d’autres particules se déplacent, acquérant une masse via leur interaction avec le champ de Higgs qui peut être grossièrement envisagé comme une sorte de résistance à leur mouvement.

De nombreuses propriétés du boson de Higgs, notamment la manière dont il interagit avec d'autres particules et leurs champs associés, ont déjà été mesurées pour être cohérentes avec les prédictions du modèle standard.

Mais un mode de désintégration du Higgs qui restait encore à étudier était une prédiction théorique selon laquelle un boson de Higgs se désintégrerait occasionnellement et produirait un photon, le quantum de lumière, et un boson Z, qui est une particule non chargée qui, avec les deux bosons W, transmet la force faible.

Les scientifiques des collaborations ATLAS et CMS du CERN ont utilisé les données des collisions proton-proton recueillies lors de l'exécution 2 de 2015 à 2018 pour rechercher cette désintégration particulière du Higgs du photon Z+. Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN est un accélérateur de particules à haute énergie situé près de Genève, en Suisse, qui fait circuler des protons dans des directions opposées tout en les faisant entrer en collision à des points de détection spécifiques, des millions de fois par seconde.

Pour cette opération, l'énergie de la collision des deux protons était de 13 000 milliards d'électrons-volts, juste en dessous du maximum actuel de la machine, qui, en unités plus comparables, est de 2,1 microjoules. Cela équivaut à l'énergie cinétique d'un moustique moyen, ou d'un grain de sel, se déplaçant d'un mètre par seconde.

La théorie prédit qu'environ 15 fois toutes les 10 000 désintégrations, le boson de Higgs devrait se désintégrer en un boson Z et un photon, la désintégration la plus rare du modèle standard. Pour ce faire, il produit d’abord une paire de quarks top, ou une paire de bosons W, qui eux-mêmes se désintègrent ensuite en Z et en photon.

La collaboration Atlas/CMS, fruit du travail de plus de 9 000 scientifiques, a trouvé un « taux de branchement », ou fraction de désintégrations, de 34 fois pour 10 000 désintégrations, plus ou moins 11 pour 10 000, soit 2,2 fois la valeur théorique.

La fraction mesurée est trop grande : 3,4 écarts types au-dessus de la valeur théorique, un nombre encore trop petit pour exclure un hasard statistique. Néanmoins, la différence relativement importante laisse entrevoir la possibilité d'un écart significatif par rapport à la théorie qui pourrait être dû à une physique au-delà du modèle standard : de nouvelles particules qui sont des intermédiaires autres que le quark top et les bosons W.

Une possibilité pour la physique au-delà du modèle standard est la supersymétrie, la théorie qui postule une symétrie (une relation) entre les particules d'un demi-spin, appelées fermions, et un spin entier, appelés bosons, chaque particule connue ayant un partenaire avec un spin différent. par un demi-entier.

De nombreux physiciens théoriciens sont depuis longtemps partisans de la supersymétrie, car elle résoudrait de nombreuses énigmes qui tourmentent le modèle standard, comme la grande différence (1024) entre les intensités de la force faible et la gravité, ou pourquoi la masse du boson de Higgs, d'environ 125 gigaélectron-volts (GeV), est bien inférieur à la grande échelle d’énergie d’unification d’environ 1 016 GeV.

Dans l’expérience, le boson Z massif se désintègre en 3 × 10-25 secondes environ, bien avant d’atteindre un détecteur. Les expérimentateurs ont donc compensé en examinant l'énergie des deux électrons ou des deux muons que produirait la désintégration du Z, exigeant que leur masse combinée soit supérieure à 50 GeV, soit une fraction significative de la masse du Z de 91 GeV.

"Ce très beau résultat obtenu avec la collaboration CMS. Il s'agit, selon la prédiction du modèle standard, de l'état final du boson de Higgs le plus rare, pour lequel nous avons vu les premières preuves", a déclaré Andreas Hoecker, porte-parole de la collaboration ATLAS.

"La désintégration se produit via des boucles quantiques et est donc sensible à la nouvelle physique de la même manière, mais pas tout à fait de la même manière, que la désintégration à deux photons, qui a contribué à la découverte du boson de Higgs par ATLAS et CMS en 2012."

"Ce résultat est impressionnant pour plusieurs raisons", a ajouté Monica Dunford de la collaboration ATLAS Physics. "Nous sommes capables de mesurer expérimentalement avec une telle précision ces processus très rares. Ils constituent un test puissant du modèle standard et des théories possibles."

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 COMMENTAIRES

Que manque-t-il au modèle standard   et qui est apporté 

 par le champ de Higgs ?: Le champ de Higgs fournit le mécanisme par lequel les particules acquièrent une masse, ce qui manquait auparavant dans le modèle standard de la physique des particules      ..... Mais ce champ  qui  ne décrit  que des résultats mathématiques  n est traduisible expérimentalement  que par la valeur en énergie  d un certain type de boson     ....La représentaion   concrete   de la configuration de l 'énergie   n est pas encore  suffisament  proposable  .LA physique au delà du modèle standard  reste encore dans les limbes !!

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More information: G. Aad et al, Evidence for the Higgs Boson Decay to a Z Boson and a Photon at the LHC, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.021803

Journal information: Physical Review Letters 

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Experiments see first evidence of a rare Higgs

Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 04:

	New research challenges hunter-gatherer narrative The oft-used description of early humans as "hunter-gatherers" should be changed to "gatherer-hunters," at least in the Andes of South America, according to groundbreaking research led by a University of Wyoming archaeologist.
	Food from urban agriculture has carbon footprint six times larger than conventional produce, study shows A new University of Michigan-led international study finds that fruits and vegetables grown in urban farms and gardens have a carbon footprint that is, on average, six times greater than conventionally grown produce.
	Rare decay of the Higgs boson may point to physics beyond the Standard Model Particle physicists have detected a novel decay of the Higgs boson for the first time, revealing a slight discrepancy in the predictions of the Standard Model and perhaps pointing to new physics beyond it. The findings are published in the journal Physical Review Letters.
	Scientists spin naturalistic silk from artificial spider gland Researchers have succeeded in creating a device that spins artificial spider silk that closely matches what spiders naturally produce. The artificial silk gland was able to re-create the complex molecular structure of silk by mimicking the various chemical and physical changes that naturally occur in a spider's silk gland.
	Liquid lithium on the walls of a fusion device helps the plasma within maintain a hot edge Emerging research suggests it may be easier to use fusion as a power source if liquid lithium is applied to the internal walls of the device housing the fusion plasma.
	Japan's precision moon lander has hit its target, but it appears to be upside-down Japan's space agency said Thursday that its first lunar mission hit the tiny patch of the moon's surface it was aiming for, in a successful demonstration of its pinpoint landing system—although the probe appears to be lying upside-down.
	Methane pulses on Mars possibly driven by atmospheric pressure changes New research shows that atmospheric pressure fluctuations that pull gases up from underground could be responsible for releasing subsurface methane into Mars's atmosphere; knowing when and where to look for methane can help the Curiosity rover search for signs of life.
	Researchers engineer bacteria that eat plastic, make multipurpose spider silk Move over Spider-Man: Researchers at Rensselaer Polytechnic Institute have developed a strain of bacteria that can turn plastic waste into a biodegradable spider silk with multiple uses.
	Trump administration rule dramatically deregulates wetlands, streams and drinking water, machine learning study finds The 1972 Clean Water Act protects the "waters of the United States" but does not precisely define which streams and wetlands this phrase covers, leaving it to presidential administrations, regulators, and courts to decide. As a result, the exact coverage of Clean Water Act rules is difficult to estimate.
	Scientists discover the moon is shrinking, causing landslides and instability in lunar south pole Earth's moon shrank more than 150 feet in circumference as its core gradually cooled over the last few hundred million years. In much the same way a grape wrinkles when it shrinks down to a raisin, the moon also develops creases as it shrinks. But unlike the flexible skin on a grape, the moon's surface is brittle, causing faults to form where sections of crust push against one another.
	Unlocking the secrets of the universe through neutrinoless double beta decay The discovery that neutrinos have mass was groundbreaking. However, their absolute mass remains unknown. Neutrinoless double beta decay experiments aim to determine whether neutrinos are their own antiparticles and, if so, provide a means to determine the mass of the neutrino species involved.
	Cultivated meat production costs could fall significantly: Bovine muscle engineered to produce their own growth signals Cellular agriculture—the production of meat from cells grown in bioreactors rather than harvested from farm animals—is taking leaps in technology that are making it a more viable option for the food industry. One such leap has now been made at the Tufts University Center for Cellular Agriculture (TUCCA), led by David Kaplan, Stern Family Professor of Engineering, in which researchers have created bovine (beef) muscle cells that produce their own growth factors, a step that can significantly cut costs of production.
	Manipulated hafnia paves the way for next-generation memory devices Scientists and engineers have been pushing for the past decade to leverage an elusive ferroelectric material called hafnium oxide, or hafnia, to usher in the next generation of computing memory. A team of researchers including the University of Rochester's Sobhit Singh published a study in the Proceedings of the National Academy of Sciences outlining progress toward making bulk ferroelectric and antiferroelectric hafnia available for use in a variety of applications.
	Cells' electric fields keep nanoparticles at bay, scientists confirm The humble membranes that enclose our cells have a surprising superpower: They can push away nano-sized molecules that happen to approach them. A team including scientists at the National Institute of Standards and Technology (NIST) has figured out why, by using artificial membranes that mimic the behavior of natural ones. Their discovery could make a difference in how we design the many drug treatments that target our cells.
	Astronomers investigate the properties of a peculiar cataclysmic variable Astronomers from Turkey and Russia have performed optical observations of a magnetic cataclysmic variable known as SRGA J213151.5+491400. Results of the observational campaign, presented Jan. 11 on the pre-print server arXiv, yield important insights into the properties of this peculiar system.
	New research sheds light on a phenomenon known as 'false vacuum decay' An experiment conducted in Italy, with theory support from Newcastle University, has produced the first experimental evidence of vacuum decay.
	The underground network: Decoding the dynamics of plant-fungal symbiosis The intricate dance of nature often unfolds in mysterious ways, hidden from the naked eye. At the heart of this enigmatic tango lies a vital partnership: the symbiosis between plants and a type of fungi known as arbuscular mycorrhizal (AM) fungi.
	Chemists tie a knot using only 54 atoms A trio of chemists at the Chinese Academy of Sciences' Dalian Institute of Chemical Physics, working with a colleague from the University of Western Ontario, has tied the smallest knot ever, using just 54 atoms. In their study, published in the journal Nature Communications, Zhiwen Li, Jingjing Zhang, Gao Li and Richard Puddephatt accidentally tied the knot while trying to create metal acetylides in their lab.
	Stars travel more slowly at Milky Way's edge: Galaxy's core may contain less dark matter than previously estimated By clocking the speed of stars throughout the Milky Way galaxy, MIT physicists have found that stars further out in the galactic disk are traveling more slowly than expected compared to stars that are closer to the galaxy's center. The findings raise a surprising possibility: The Milky Way's gravitational core may be lighter in mass, and contain less dark matter, than previously thought.
	Astronomers inspect evolution of a nea XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Cher Olivier Hartmanshenn,

Voici votre Newsletter Science X personnalisée pour la semaine 04 :

Une nouvelle recherche remet en question le récit des chasseurs-cueilleurs

La description souvent utilisée des premiers humains comme « chasseurs-cueilleurs » devrait être remplacée par « cueilleurs-chasseurs », du moins dans les Andes d'Amérique du Sud, selon une recherche révolutionnaire menée par un archéologue de l'Université du Wyoming.

Les aliments issus de l’agriculture urbaine ont une empreinte carbone six fois supérieure à celle des produits conventionnels, selon une étude

Une nouvelle étude internationale menée par l'Université du Michigan révèle que les fruits et légumes cultivés dans les fermes et les jardins urbains ont une empreinte carbone en moyenne six fois supérieure à celle des produits cultivés de manière conventionnelle.

Une rare désintégration du boson de Higgs pourrait indiquer une physique au-delà du modèle standard

Les physiciens des particules ont détecté pour la première fois une nouvelle désintégration du boson de Higgs, révélant un léger écart dans les prédictions du modèle standard et pointant peut-être vers une nouvelle physique au-delà de celui-ci. Les résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

Des scientifiques filent de la soie naturaliste à partir d’une glande araignée artificielle

Les chercheurs ont réussi à créer un appareil qui tisse de la soie d’araignée artificielle qui correspond étroitement à ce que les araignées produisent naturellement. La glande à soie artificielle a pu recréer la structure moléculaire complexe de la soie en imitant les divers changements chimiques et physiques qui se produisent naturellement dans la glande à soie d'une araignée.

Le lithium liquide sur les parois d'un dispositif de fusion aide le plasma à l'intérieur à maintenir un bord chaud

Des recherches récentes suggèrent qu'il pourrait être plus facile d'utiliser la fusion comme source d'énergie si du lithium liquide est appliqué sur les parois internes du dispositif abritant le plasma de fusion.

L'atterrisseur lunaire de précision japonais a atteint sa cible, mais il semble être à l'envers

L'agence spatiale japonaise a déclaré jeudi que sa première mission lunaire avait touché la petite partie de la surface lunaire qu'elle visait, lors d'une démonstration réussie de son système d'atterrissage précis, bien que la sonde semble être à l'envers.

Des impulsions de méthane sur Mars pourraient être provoquées par des changements de pression atmosphérique

De nouvelles recherches montrent que les fluctuations de la pression atmosphérique qui attirent les gaz du sous-sol pourraient être responsables de la libération de méthane souterrain dans l'atmosphère de Mars ; savoir quand et où chercher du méthane peut aider le rover Curiosity à rechercher des signes de vie.

Des chercheurs conçoivent des bactéries qui mangent du plastique et fabriquent de la soie d'araignée polyvalente

Déplacez-vous sur Spider-Man : des chercheurs de l’Institut polytechnique Rensselaer ont développé une souche de bactérie capable de transformer les déchets plastiques en une soie d’araignée biodégradable aux usages multiples.

La règle de l’administration Trump déréglemente considérablement les zones humides, les ruisseaux et l’eau potable, selon une étude sur l’apprentissage automatique

La Clean Water Act de 1972 protège les « eaux des États-Unis », mais ne définit pas précisément les cours d’eau et les zones humides couverts par cette expression, laissant aux administrations présidentielles, aux régulateurs et aux tribunaux le soin de décider. En conséquence, la couverture exacte des règles du Clean Water Act est difficile à estimer.

Les scientifiques découvrent que la lune rétrécit, provoquant des glissements de terrain et une instabilité au pôle sud lunaire

La lune terrestre a rétréci de plus de 150 pieds de circonférence à mesure que son noyau se refroidissait progressivement au cours des dernières centaines de millions d'années. De la même manière qu'un raisin se plisse lorsqu'il se réduit à un raisin sec, la lune développe également des plis lorsqu'elle se rétrécit. Mais contrairement à la peau flexible d'un raisin, la surface de la lune est fragile, provoquant la formation de failles là où les sections de croûte se poussent les unes contre les autres.

Percer les secrets de l'univers grâce à la double désintégration bêta sans neutrinos

La découverte de la masse des neutrinos a été révolutionnaire. Cependant, leur masse absolue reste inconnue. Les expériences de double désintégration bêta sans neutrinos visent à déterminer si les neutrinos sont leurs propres antiparticules et, si tel est le cas, fournissent un moyen de déterminer la masse des espèces de neutrinos impliquées.

Les coûts de production de viande cultivée pourraient baisser considérablement : des muscles bovins modifiés pour produire leurs propres signaux de croissance

L’agriculture cellulaire – la production de viande à partir de cellules cultivées dans des bioréacteurs plutôt que récoltées sur des animaux de ferme – fait des progrès technologiques qui en font une option plus viable pour l’industrie alimentaire. Un tel progrès a été réalisé au Centre d'agriculture cellulaire de l'Université Tufts (TUCCA), dirigé par David Kaplan, professeur d'ingénierie de la famille Stern, dans lequel des chercheurs ont créé des cellules musculaires bovines (de bœuf) qui produisent leurs propres facteurs de croissance, une étape ce qui peut réduire considérablement les coûts de production.

La hafnia manipulée ouvre la voie aux dispositifs de mémoire de nouvelle génération

Les scientifiques et 

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sciences energies environnement

 

NASA regains contact with mini-helicopter on Mars

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La NASA reprend contact avec un mini-hélicoptère sur Mars

Le petit hélicoptère Ingenuity de la NASA est vu posé à la surface de Mars sur une photographie prise par le rover Perseverance.

La NASA a rétabli le contact avec son petit hélicoptère sur Mars, a annoncé samedi l'agence spatiale américaine, après qu'une panne inattendue ait fait craindre que l'engin, qui travaille dur, ait finalement atteint sa fin.

Ingenuity, un drone d'environ 0,5 mètre de haut, est arrivé sur Mars en 2021 à bord du rover Perseverance et est devenu le premier engin motorisé à voler de manière autonome sur une autre planète.

Les données de l'hélicoptère sont transmises via Perseverance vers la Terre, mais les communications ont été soudainement perdues lors d'un vol d'essai jeudi, le 72e décollage d'Ingenuity sur Mars.

"Bonne nouvelle aujourd'hui", a écrit samedi soir le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA sur X, anciennement Twitter.

L'agence a indiqué que le contact avait finalement été établi avec l'hélicoptère en ordonnant à Perseverance de "effectuer des séances d'écoute de longue durée pour le signal d'Ingenuity".

"L'équipe examine les nouvelles données pour mieux comprendre l'interruption inattendue des communications lors du vol 72", ajoute le communiqué.

La NASA avait précédemment déclaré qu'Ingenuity avait atteint une altitude de 40 pieds (12 mètres) lors du vol 72, qui était un "vol vertical rapide pour vérifier les systèmes de l'hélicoptère, à la suite d'un atterrissage anticipé imprévu lors de son vol précédent".

Mais lors de sa descente, "les communications entre l'hélicoptère et le rover ont été interrompues prématurément, avant l'atterrissage", a indiqué l'agence.

Le JPL avait noté vendredi que Perseverance était temporairement "hors de vue d'Ingenuity, mais l'équipe pourrait envisager de se rapprocher pour une inspection visuelle".

En réponse à un message sur X demandant si Ingenuity serait capable de voler à nouveau, le JPL a déclaré samedi que "l'équipe doit évaluer les nouvelles données avant que cela puisse être déterminé".

La NASA a déjà perdu le contact avec l’hélicoptère, y compris pendant deux mois angoissants l’année dernière.

Le mini-giravion, qui ne pèse que 1,8 kg, a largement dépassé son objectif initial d'effectuer cinq vols en 30 jours sur la planète rouge.

Au total, il a parcouru un peu plus de 10 miles (17 kilomètres) et atteint des altitudes allant jusqu'à 79 pieds (24 mètres).

Sa longévité s'est avérée remarquable, d'autant plus qu'il doit survivre aux nuits martiennes glaciales, maintenu au chaud par les panneaux solaires qui rechargent ses batteries pendant la journée.

En collaboration avec Perseverance, il a agi comme un éclaireur aérien pour aider son compagnon à roues à rechercher d’éventuels signes d’une vie microbienne ancienne.

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commentaires 

​On  nepeut qu admirer l obstination de la NASA  à continuer de chouchouter Perseverance !

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

Astrophysicist proposes a new theory of gravity without a conservation law

aUn astrophysicien propose une nouvelle théorie de la gravité sans loi de conservation

par le projet scientifique Lomonossov

La distribution marginalisée unidimensionnelle sur des paramètres individuels et des contours bidimensionnels en utilisant des points de données SNe + BAO + CMB. Crédit : The European Physical Journal C (2023). DOI : 10.1140/epjc/s10052-023-12003-x

La théorie de la relativité générale est basée sur le concept d’espace-temps courbe. Pour décrire comment l'énergie et l'impulsion des champs sont distribuées dans l'espace-temps, ainsi que la manière dont ils interagissent avec le champ gravitationnel, une construction mathématique spéciale est utilisée : le tenseur énergie-impulsion. C'est une sorte d'analogue de l'énergie et de l'élan dans la mécanique ordinaire.

En relativité générale, le tenseur énergie-impulsion est considéré comme inchangé ou conservé. Tout comme par exemple en mécanique ordinaire, la loi de conservation de l’énergie est respectée. Cependant, cette hypothèse n'est pas toujours justifiée. Par exemple, à des énergies suffisamment élevées, le problème dit de non-renormalisabilité se pose. Techniquement, cela signifie que des défauts mathématiques apparaissent et ne peuvent être éliminés.

Un astrophysicien de RUDN a construit une nouvelle théorie de la gravité, dans laquelle la « loi de conservation » du tenseur énergie-impulsion n'est pas requise. L'étude est publiée dans The European Physical Journal C.

"Le problème de la non-renormalisabilité de la gravité d'Einstein est bien connu. Il a conduit à des dizaines de tentatives pour le traiter comme une théorie des basses énergies. Par exemple, dans la théorie des cordes, l'équation classique d'Einstein n'est que le premier terme d'une série infinie. Il est donc possible qu'à haute énergie et/ou dans l'horizon des événements des trous noirs, la courbure de l'espace-temps et la gravité s'écartent de la théorie générale de la relativité d'Einstein.

"Cela peut s'expliquer de différentes manières. Cependant, dans tous les cas, la loi de conservation de l'énergie-impulsion peut être violée à des niveaux d'énergie élevés", a déclaré Hamidreza Fazlollahi, étudiant diplômé à l'Institut éducatif et scientifique de gravité et de cosmologie de RUDN. » a déclaré l'Université.

Fazlollahi a construit un nouveau modèle gravitationnel.  Il s'agit d'une équation qui montre comment les indicateurs de ses composants changent dans un système thermodynamique. Après les transformations, nous obtenons une équation qui ressemble à l’équation classique d’Einstein dans sa forme, mais avec des facteurs et des constantes différents. Les équations de champ ont été complétées par deux termes. L’un décrit la température-entropie et le second décrit la charge et l’interaction.

L'astrophysicien a montré que le nouveau modèle gravitationnel est cohérent pour différents environnements et peut être utilisé dans la recherche astrophysique et astronomique. À titre d’exemple, l’auteur a testé la nouvelle théorie en calculant deux étapes du développement de l’univers : l’expansion inflationniste et l’accélération. Les indications de la nouvelle théorie sont cohérentes avec les observations expérimentales.

"Pour un exemple d'application, nous avons étudié des solutions à symétrie sphérique et l'évolution de l'univers aux temps anciens et tardifs. Le modèle n'a donné aucune divergence concernant la gravité d'Einstein pour le vide", a déclaré Fazlollahi.

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 COMMENTAIRES

Au fond cette  nouvelle théorie de la gravité, proposée par Hamidreza Fazlollahi de l'Université RUDN, remet en question le modèle einsteinien établi et explore de nouveau la gravité sans 

avoir  à dépendre d'une loi de conservation. Cela pourrait potentiellement résoudre des problèmes tels que la non-renormalisabilité à des niveaux d'énergie élevés. Je  fais confiance aux mathématiciens et aux physiciens de Pribceton  pour revisiter ces conclusions

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More information: H. R. Fazlollahi, Non-conserved modified gravity theory, The European Physical Journal C (2023). DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-12003-x

Provided by Scientific Project Lomonosov

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Study proposes combining continuum mechanics with Einstein field equations

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SCIENCES ENERGIES ENVIREONNEMENT

 

Climate change isn't producing expected increase in atmospheric moisture over dry regions: Study

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Le  changement climatique ne produit pas l'augmentation attendue de l'humidité atmosphérique dans les régions sèches : étude

par David Hosansky, Centre national de recherche atmosphérique

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les lois de la thermodynamique dictent qu'une atmosphère plus chaude peut retenir plus de vapeur d'eau, mais de nouvelles recherches ont montré que l'humidité atmosphérique n'a pas augmenté comme prévu dans les régions arides et semi-arides du monde à mesure que le climat se réchauffait.

Les résultats sont particulièrement déroutants car les modèles climatiques prédisent que l’atmosphère deviendra plus humide, même dans les régions sèches. Si l’atmosphère est plus sèche que prévu, les régions arides et semi-arides pourraient être encore plus vulnérables aux futurs incendies de forêt et aux chaleurs extrêmes que prévu.

Les auteurs de la nouvelle étude, dirigée par le National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR) de la National Science Foundation des États-Unis, ne savent pas exactement quelle est la cause de cet écart.

"Les impacts pourraient être potentiellement graves", a déclaré Isla Simpson, scientifique de la NSF NCAR et auteur principal de l'étude. "Il s'agit d'un problème mondial, et c'est quelque chose de complètement inattendu compte tenu des résultats de notre modèle climatique."

Simpson et ses co-auteurs affirment que des recherches complémentaires sont nécessaires pour déterminer pourquoi la vapeur d'eau n'augmente pas. Les raisons pourraient être liées au fait que l'humidité ne se déplace pas de la surface de la Terre vers l'atmosphère comme prévu ou qu'elle circule dans l'atmosphère de manière imprévue. Il est également possible qu’un mécanisme totalement différent en soit responsable.

Ajoutant au mystère, la nouvelle étude a montré que même si la vapeur d'eau augmente dans les régions humides du monde, elle n'augmente pas autant que prévu pendant les mois les plus arides de l'année.

L'étude apparaît dans les Actes de l'Académie nationale des sciences.

Une découverte surprenante

Une règle de base de la science du climat est que l’atmosphère peut retenir davantage d’humidité à mesure qu’elle se réchauffe. C'est ce qu'on appelle la relation Clausius-Clapeyron, et c'est la raison pour laquelle les modèles climatiques prévoient systématiquement que la vapeur d'eau atmosphérique augmentera à mesure que la planète se réchauffe.

Mais alors que Simpson travaillait sur un rapport pour la NOAA en 2020 sur le changement climatique dans le sud-ouest des États-Unis, elle s'est rendu compte que l'atmosphère y s'était asséchée bien plus que ce à quoi on pourrait s'attendre sur la base des simulations des modèles climatiques.

Intrigués, Simpson et ses co-auteurs ont étudié l'atmosphère à l'échelle mondiale pour déterminer si la vapeur d'eau augmentait conformément aux projections climatiques. L’équipe de recherche s’est tournée vers plusieurs sources d’observations de 1980 à 2020. Celles-ci comprenaient des réseaux de stations météorologiques ainsi que des ensembles de données qui estiment l’humidité sur la base d’observations provenant de sources telles que des ballons météorologiques et des satellites.

​leur grande surprise, les scientifiques ont découvert que la vapeur d'eau au-dessus des régions arides et semi-arides restait généralement constante au lieu d'augmenter de près de 7 % pour chaque 1° Celsius (1,8° Fahrenheit) de réchauffement, comme on pourrait s'y attendre d'après l'étude Clausius. -Relation Clapeyron. La vapeur d’eau a en fait diminué dans le sud-ouest des États-Unis, qui a connu une réduction à long terme des précipitations.

"Cela est contraire à toutes les simulations de modèles climatiques dans lesquelles il augmente à un rythme proche des attentes théoriques, même dans les régions sèches", écrivent les auteurs dans le nouvel article. "Étant donné les liens étroits entre la vapeur d'eau et les incendies de forêt, le fonctionnement des écosystèmes et les températures extrêmes, ce problème doit être résolu afin de fournir des projections climatiques crédibles pour les régions arides et semi-arides du monde."

L'étude a noté que la situation entraîne une augmentation du déficit de pression de vapeur, qui correspond à la différence entre la quantité d'humidité que l'atmosphère peut contenir et la quantité réellement présente dans l'air. Lorsque le déficit augmente, il peut devenir un facteur critique d’incendies de forêt et de stress sur les écosystèmes.

"Nous pourrions être confrontés à des risques encore plus élevés que ceux prévus pour les régions arides et semi-arides comme le Sud-Ouest, qui ont déjà été touchées par des pénuries d'eau sans précédent et des saisons d'incendies de forêt extrêmes", a déclaré Simpson.

Elle et ses collègues ont découvert une situation plus complexe dans les régions humides, où la vapeur d'eau atmosphérique augmentait comme le projetaient les modèles climatiques pendant les saisons les plus humides. Cette augmentation s'est quelque peu stabilisée au cours des mois les plus secs, mais ne s'est pas stabilisée autant que dans les régions arides et semi-arides.

À la recherche du coupable

Quant à la question de savoir pourquoi la vapeur d'eau dans l'atmosphère n'augmente pas comme prévu dans les régions sèches, les auteurs suggèrent globalement deux possibilités : la quantité d'humidité déplacée de la surface terrestre vers l'air peut être inférieure à celle des modèles, ou la manière dont l'atmosphère transporte l'humidité vers les régions sèches peut différer des modèles.

Les problèmes liés au transport atmosphérique sont moins probables, concluent-ils, car cela n'expliquerait pas nécessairement le comportement commun de toutes les régions arides et semi-arides du monde, qui reçoivent de l'humidité de différents endroits.

Cela laisse la surface terrestre comme le coupable le plus probable. Les auteurs spéculent sur plusieurs causes possibles : la terre peut avoir moins d'eau disponible dans l'atmosphère en réalité que dans les modèles, elle peut s'assécher plus que prévu à mesure que le climat se réchauffe, ou les plantes peuvent retenir l'humidité plus efficacement et en rejeter moins dans l'atmosphère. l'atmosphère.

Les auteurs ont également envisagé la possibilité d'une erreur dans les observations. Mais ils ont conclu que cela était peu probable puisque l'écart est étroitement lié à la sécheresse des régions du monde entier, et il est systématiquement constaté même en divisant l'enregistrement en segments de temps plus courts pour éviter les erreurs dues aux changements d'instrumentation.

Simpson a souligné que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour en déterminer la cause.

"C'est un problème vraiment délicat à résoudre, car nous ne disposons pas d'observations globales de tous les processus importants pour nous renseigner sur la manière dont l'eau est transférée de la surface terrestre à l'atmosphère", a-t-elle déclaré. "Mais nous devons absolument comprendre ce qui ne va pas, car la situation n'est pas celle à laquelle nous nous attendions et pourrait avoir des conséquences très graves pour l'avenir."

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COMMEBTAIRE

La conclusion ne m étonne pas!

L augntation de la température entraine automatiquement in accroissement de la vaporistion de l eau ;cependant ceci n entraine pas necessairement  une nébulosité accrue  car  il existe une diversité  de  nuages et chacun présente un pouvoir de transformation en pluie different ....Les conditions locales  géographiques seront par ar alleurs des parametres déterminants 

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More information: Isla R. Simpson et al, Observed humidity trends in dry regions contradict climate models, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2302480120

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences 

Provided by National Center for Atmospheric Research 

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Searching for dark matter in gaps between stars

aÀ la recherche de matière noire dans les interstices entre les étoiles

par Amanda Morris, Université Northwestern

Vue simulée du télescope spatial romain sur la galaxie d'Andromède. Crédit : NASA, NASA-GSFC, ASU, Robert Gendler DSS

Bien que la matière noire représente environ 27 % de l’univers, les astronomes n’ont pas pu l’observer directement.

Aujourd'hui, dans une nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs, comprenant des astrophysiciens de l'Université Northwestern, a découvert que les images à venir du télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA (dont le lancement est prévu d'ici mai 2027) pourraient contenir des indices essentiels pour comprendre ce matériau insaisissable.

Dans leur quête de matière noire, certains astrophysiciens se sont auparavant concentrés sur les lacunes des flux d'étoiles, des zones où les structures sont si minces qu'il est possible de repérer les perturbations créées par des amas de matière noire. Mais jusqu’à présent, les astronomes n’ont examiné que ces lacunes dans la Voie lactée. Avec le télescope spatial romain prenant des images de notre galaxie voisine d’Andromède, les chercheurs élargiront considérablement leur échantillon croissant de minces flux stellaires, conduisant potentiellement à davantage d’informations sur les propriétés concrètes de la matière noire.

L'étude a été acceptée pour publication par The Astrophysical Journal. Une préimpression est actuellement disponible en ligne. Il s'agit de la première exploration des perspectives de découverte de lacunes dans les flux d'étoiles au-delà de notre propre galaxie, la Voie lactée.

"Il existe des flux stellaires dans notre propre galaxie, où nous voyons des lacunes qui pourraient être dues à la matière noire", a déclaré Tjitske Starkenburg de Northwestern, co-auteur de l'étude. "Mais ces lacunes peuvent également être formées par d'autres moyens. Notre nouvelle étude démontre que nous serons en mesure d'observer ces lacunes dans des galaxies proches autres que la nôtre. Cela nous donnera de meilleures statistiques sur ces lacunes, ce qui, en fin de compte, nous aidera. mieux comprendre l'existence possible et les propriétés des amas de matière noire.

Starkenburg est professeur adjoint de recherche au Centre d'exploration et de recherche interdisciplinaires en astrophysique (CIERA) de Northwestern. Christian Aganze, chercheur postdoctoral à l'Université de Stanford, est l'auteur principal de l'étude.

Supposée être une particule, la matière noire ne peut pas encore être observée directement car elle n’émet, ne reflète, ne réfracte ni n’absorbe la lumière. Comme personne ne peut le voir, les chercheurs doivent rechercher d’autres indices pour déterminer s’il est réellement là.

"Nous observons l'effet de la matière noire sur les galaxies", a déclaré Aganze. "Par exemple, 

Les astronomes espèrent particulièrement que des indices pourraient être cachés dans les flux allongés d’étoiles suspendus aux amas globulaires, groupes étroitement liés de dizaines, voire de millions d’étoiles. Les chercheurs affirment que des amas de matière noire peuvent traverser les flux stellaires pour créer des brèches. En examinant ces lacunes, les astronomes visent à découvrir des signes de matière noire.

"La raison pour laquelle ces flux sont les plus intéressants pour observer les effets de ces amas de matière noire est double", a déclaré Starkenburg. "Premièrement, ces flux "vivent" dans les régions extrêmes d'une galaxie, où il y a très peu de structure. Et deuxièmement, ces flux sont intrinsèquement très minces car ils se sont formés à partir d'amas denses d'étoiles, ce qui signifie que vous pouvez voir des lacunes. ou toute perturbation beaucoup plus facilement.

À ce jour, les télescopes spatiaux et terrestres existants ont limité la recherche à un petit nombre de courants d’amas globulaires au sein de la Voie lactée. Mais le télescope spatial romain, qui sera situé à 1 million de kilomètres de la Terre, permettra pour la première fois aux astronomes de rechercher des flux d’amas globulaires dans les galaxies proches.

L'instrument à grand champ de Roman dispose de 18 détecteurs qui produiront des images 200 fois plus grandes que celles produites par la caméra proche infrarouge du télescope spatial Hubble, et avec une résolution légèrement supérieure.

Dans la nouvelle étude, Starkenburg, Aganze et leurs collaborateurs ont simulé des flux d'étoiles, leur ont permis d'interagir avec des amas de matière noire pour créer des espaces, puis ont généré des observations simulées de ces espaces. En fin de compte, l'équipe a conclu que ces lacunes devraient être détectables dans les prochaines images du télescope spatial romain. Ils estiment également que le nouveau télescope fournira efficacement ces données en seulement une heure d’observation.

Le moment venu, les chercheurs prévoient également d’examiner le halo de matière noire entourant Andromède. Alors que les halos de matière noire entourent toutes les galaxies, y compris la Voie lactée, les chercheurs soupçonnent qu'ils pourraient trouver des preuves de sous-halos plus petits, comme le prédisent les modèles actuels.

"Nous nous attendons à ce que des sous-halos de matière noire plus petits interagissent avec les flux d'amas globulaires", a déclaré Starkenburg. "Si ces sous-halos sont présents dans d'autres galaxies, nous prévoyons que nous verrons des lacunes dans les flux d'amas globulaires qui sont probablement causées par ces sous-halos. Cela nous donnera de nouvelles informations sur la matière noire, y compris les types de halos de matière noire. sont présents et quelles sont leurs masses.

Starkenburg prépare déjà le terrain pour l'enquête sur la matière noire à travers un projet connexe.

"Cette équipe envisage de modéliser la façon dont les amas globulaires se transforment en flux stellaires en développant un cadre théorique beaucoup plus détaillé", a-t-elle déclaré. "Nous continuerons à prédire les origines des amas globulaires formant des flux et si ces flux seront observables avec Roman."

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COMMENTAIRES 

Quelles sont les preuves expérimentales 

de la présence de matière noire dans les amas de galaxies ?

ESA - Hubble observe un anneau de matière noire dans un amas de galaxies

Son influence peut être détectée par ses effets gravitationnels sur la lumière. Pour localiser la matière noire, les astronomes étudient la manière dont la faible lumière provenant de galaxies plus lointaines est déformée ou courbée en arcs et en stries par la gravité de la matière noire au premier plan. Cette technique est appelée lentille gravitationnelle est devenue  quai courante   .I l y a cependant les adeptes de la théorie  MOND  qui continent a fefuser  le concept de matière noire  ...

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More information: Christian Aganze et al, Prospects for Detecting Gaps in Globular Cluster Stellar Streams in External Galaxies with the Nancy Grace Roman Space Telescope, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2305.12045

Journal information: Astrophysical Journal  , arXiv 

Provided by Northwestern University 

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