Наука и техника, 2007 № 05 (12) - [56]

Правда, на данный момент австралийское устройство еще не было испытано на пациентах. Его правильную работу подтверждает лишь компьютерное моделирование.

Установлен мировой рекорд по генерации радиосигнала

Фрэнк Чан уверен, что его генератор сигнала найдет применение сразу в нескольких областях техники

Электронный генератор сигнала, построенный профессором Фрэнком Чаном (М.С. Frank Chang) и его коллегами из школы инжиниринга и прикладных наук университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science), продемонстрировал рекордную по частоте радиоволну.

Этот рекорд равен 324 гигагерцам. Сигнал, соответствующий субмиллиметровым волнам, был создан в осцилляторе с управлением по напряжению, построенном по технологии CMOS (комплиментарные металл-оксидные полупроводники — широко распространенная разновидность полупроводниковой техники) с техпроцессом 90 нанометров. Новый генератор обладает выходной частотой на 70 % большей, чем предыдущие устройства такого типа, что открывает перед микроэлектронными устройствами новые горизонты. В частности, на базе рекордного генератора возможно построение новых систем дистанционного зондирования космических объектов на субмиллиметровых волнах, а также наземных систем построения изображений, способных видеть сквозь туман или заглядывать под одежду (в поисках оружия, например). Применительно к системам радиокоммуникации новый рекорд означает соответствующий рост полосы пропускания, а значит — рост скорости передачи данных.

Авторы новинки сообщают, что традиционные генераторы сигнала на основе микроэлектронных чипов не могут превысить частоту в 190 гигагерц, поскольку примерно на таких частотах сильно (и нелинейно) растут шумы и падает эффективность усиления сигнала. Однако Чан с сотоварищами нашел способ обойти это ограничение. Они построили специальный осциллятор с базовой частотой в 81 гигагерц и выходами со смешенными фазами (0, 90, 180 и 270 градусов). Создав систему из четырех таких осцилляторов, в которой происходило наложение волн в нужных фазах, ученые получили выходной сигнал на частоте 324 гигагерца. При этом устройство показало высокий КПД преобразования постоянного тока в радиосигнал, а также — очень низкий уровень шумов.

В ближайших планах исследователей — создание аналогичных генераторов, рассчитанных на частоты в 340 и даже 600 гигагерц. Такие частоты особенно интересуют военных, а еще — создателей космических аппаратов. Кстати, для частоты 340 гигагерц земная атмосфера фактически прозрачна, что открывает перед такими радиосистемами заманчивые перспективы.

Умирающие звезды оставляют вихри в кильватере

Вверху — снимок Sharpless 2-188, внизу — ее компьютерная модель

Доктор Уоринг и его коллеги исследовали звезду, находящуюся в планетарной туманности Sharpless 2-188. С помощью суперкомпьютера COBRA они создали трехмерную модель движения этой звезды сквозь окружающий ее межзвездный газ.

Звезда находится на расстоянии 850 световых лет от нас и движется со скоростью 125 километров в секунду. В результате наблюдений обнаружилось яркое свечение в направлении движения и блеклый "хвост", направленный в противоположную сторону.

Согласно данным моделирования, яркая структура представляет собой ударную волну, из-за которой за звездой остаются турбулентные завихрения в виде "кильватерного следа". Эти вихри могут усилить перемешивание материала, выбрасываемого звездой, и межзвездной материи. По мнению Уоринга, эта смесь может играть большую роль в формировании следующих поколений звезд.

Исследователи также отмечают, что умирающие звезды выбрасывают как газ, так и пыль. Этот материал может послужить "стройматериалом" для возникновения новых планет. А так как в этих веществах содержится углерод, то подобная смесь может сыграть некоторую роль даже в формировании ЖИЗНИ.

Открыта невидимая сумеречная зона облаков

Ореол вокруг облаков может быть намного больше, чем их видимый размер

Исследователи отмечают, что при моделировании климата принято различать облачные участки и, соответственно, безоблачные районы атмосферы. От соотношения их размеров зависит куча вещей и, в частности, отражательная способность всей планеты. С одной (нижней) стороны, они отражают излучение, идущее от поверхности земли, и в этом плане работают как утепляющее "одеяло", с другой (верхней) стороны они отражают солнечные лучи, способствуя снижению температуры поверхности.

Прежние модели атмосферы не учитывают важный факт: каждое облако окружено гигантским невидимым ореолом капелек, названным учеными "сумеречной зоной". Это промежуточный пояс формирования и испарения "кусочков" облака и гидратированных аэрозолей. Такая невидимая зона простирается на десятки километров от края облака, пока не заканчивается в районе, где действительно нет облаков. Причем в этих районах атмосфера имеет иные оптические свойства. Тот же коэффициент отражения, измеренный по результатам спутниковых съемок, медленно изменялся на протяжении еще 20–30 километров от края облачного района. Хотя для простого глаза небо там было чистым.