sabato 30 gennaio 2016

Gli incredibili crateri su Cerere

Immagini della sonda Alba rivelano nuovi dettagli sul nanoplaneta Cerere                    L'Alba è la prima missione per visitare un pianeta nano, e la prima missione al di fuori del sistema Terra-Luna in orbita su due obiettivi distinti del sistema solare. Dopo aver orbitato Vesta per 14 mesi nel 2011 e nel 2012, è arrivato attorno a Cerere  il 6 marzo del 2015.


Questa immagine da Alba della NASA mostra Kupalo Crater, uno dei crateri più giovani su Ceres. Il cratere ha materiale chiaro esposto sul suo bordo e pareti, che potrebbe essere sali. Il suo pavimento piatto probabilmente formata da urti fusione e detriti. Credits: NASA  
Nuove immagini di Alba della NASA rivelano le caratteristiche della superficie del pianeta nano Cerere nei minimi dettagli.
L'”Alba” ha preso queste immagini ravvicinate dalla sua attuale quota di 385 chilometri da Cerere, tra il 19 e 23  dicembre del 2015.
Il cratere Kupalo , uno dei crateri più giovani di Ceres, mette in mostra molti attributi affascinanti alla risoluzione di immagine di 35 metri per pixel. Il cratere ha materiale chiaro esposto sul suo bordo, che potrebbe essere sali, e il suo pavimento piano probabile formata da urti melt e detriti. I ricercatori cercheranno attentamente se questo materiale è legato ai "punti luminosi" del cratere Occator. Kupalo, misura 26 chilometri di diametro e si trova a sud medie latitudini, è chiamato come il dio slavo della vegetazione e del raccolto.
"Questo cratere e dei suoi depositi di recente formazione,- ha detto Paul Schenk,  membro del team di scienzati di Alba (Lunar and Planetary Institute di Houston) -. sarà un obiettivo primario di studio per la squadra datosi che Alba continua ad esplorare Cerere nella sua fase di mappatura finale"
L’attuale punto di vista,ravvicinato, di Dawn  ha catturato anche la fitta rete di fratture sul pavimento di 126 chilometri di larghezza, denominate cratere Dantu ( qui in basso) . Uno dei più giovani grandi crateri sulla Luna della Terra, chiamata Tycho, ha fratture simili. Questo fessurazione può essere il risultato di raffreddamento dell'impatto e relativa fusione, o quando il pavimento cratere è stato sollevato dopo che si è formato il cratere.
L' Alba della NASA  ha visto il 23 dicembre 2015 questo cratere Cereano, coperto di creste e ripidi pendii e, scarpate. Queste funzioni probabilmente si debbono al periodo quando il cratere in parte  è crollato durante la sua formazione. La natura curvilinea del scarpate ricorda quelli sul pavimento del cratere Rheasilvia, il gigantesco cratere d’ impatto su Vesta, attorno al quale orbitava Alba tra il 2011 e il 2012.

Il piano fratturato del cratere Dantu  su Cerere è visto in questa immagine da Alba della NASA. 

Fratture simili sono visti in Tycho, uno dei più giovani grandi crateri sulla Luna della Terra. Questo fessurazione può essere il risultato di raffreddamento dell'impatto e successiva fusione o quando il pavimento cratere è stato sollevato dopo che si è formato il cratere.
Questa immagine da Alba della NASA mostra una parte del cratere Messor ( qui in basso) (25 chilometri, di larghezza), che si trova a nord, alle medie latitudini su Cerere.La scena mostra un cratere più vecchio in cui un grande flusso a forma di lobo copre in parte la (in alto) parte settentrionale del fondo del cratere. Il flusso è una massa di materiale espulso quando un cratere più giovane formata a nord del cerchio.
Altri strumenti di Dawn  hanno anche iniziato a studiare intensamente Cerere (il pianeta nano visto dalla sonda Alba)  a metà dicembre. La mappatura con lo spettrometro visibile e dell'infrarosso sta esaminando come si riflettono da Cerere diverse lunghezze d'onda della luce, un procedimento che aiuterà a identificare i minerali presenti sulla sua superficie.
Raggi gamma e neutroni, del rilevatore (Grand)  di Dawn seguono inoltre con gli scienziati, l’altro suolo occupato. I dati provenienti da ricercatori  sono di grande aiuto a capire le abbondanze degli elementi di superficie  su Cerere, insieme ai dettagli della composizione del pianeta nano che detengono importanti indizi su come si è evoluto.
La sonda rimarrà all’altitudine corrente per il resto della sua missione, a tempo indeterminato e anche dopo. La fine della prima missione sarà alla data del 30 giugno 2016.
"Quando si salpa per Cerere dopo aver completato la nostra esplorazione su Vesta,- ha detto Chris Russell, ricercatore principale della missione Alba, (Università della California, Los Angeles) - ci aspettavamo di essere sorpresi da ciò che poi nel concreto abbiamo trovato,su questa nostra prossima tappa. Cerere ( qui in basso) non ha deluso. Ovunque guardiamo a queste nuove osservazioni quota bassa, vediamo morfologie incredibili che parlano al carattere unico di questo mondo, ancora più incredibile."
  

domenica 17 gennaio 2016

I batteri intestinali informano il cervello su sazietà e fame

Non c’è spazio per il dessert? I batteri nel vostro intestino stanno comunicando qualcosa. Venti minuti dopo un pasto, i microbi intestinali producono proteine ​​che possono sopprimere l'assunzione di cibo negli animali, come viene segnalato da una nuova ricerca. I ricercatori hanno anche dimostrato come queste proteine ​​iniettate in topi e ratti, agiscono sul cervello, riducendo l'appetito. Questo suggerisce che i batteri intestinali possono aiutare il controllo  per quando e di quanto si mangia.

Si tratta di neuroni (in verde)  dell’ amigdala centrale nel ratto, attivati da proteine ​​di E. coli in fase stazionaria e circondati da terminazioni nervose (calcitonina peptide correlato al gene, rosso) provenienti dalle proiezioni del tronco encefalico, anoressizzanti.
Non c’è  spazio per il dessert? I batteri nel vostro intestino stanno dicendo qualcosa. Venti minuti dopo un pasto, i microbi intestinali producono proteine ​​che possono sopprimere l'assunzione di cibo negli animali, come  segnala una recente scoperta. Queste proteine ​​iniettate in topi e ratti agiscono sul cervello, riducendo l'appetito. Questo suggerisce che i batteri intestinali possono aiutare il controllo quando e quanto si mangia.
Le nuove prove coesistono con gli attuali modelli di controllo dell'appetito, nel quale sono coinvolti gli ormoni a livello intestinale ,come tecnica di segnalazione ai circuiti cerebrali quando siamo affamati o abbiamo finito di mangiare. Le proteine ​​batteriche - prodotte da E. coli  mutualistica  dopo che sono  stati saziati - sono stati trovati per la prima volta ad influenzare il rilascio di segnali gut-cervello (per esempio, GLP-1 e PYY) e capaci di attivare i neuroni dell'appetito, com’è noto regolamentato nel cervello.
"Ci sono tanti studi, che ora analizzano la composizione del microbiota intestinale , -dice Sergueï Fetissov (Rouen University)- e che si occupa di nutrizione presso INSERM, Gut & Cervello, laboratorio francese in diverse condizioni patologiche. Finora non si sono preoccupati di esplorare i meccanismi alla base di queste associazioni. Questo studio mostra che le proteine ​​batteriche di E. coli possono essere coinvolte negli stessi percorsi molecolari che vengono utilizzati dal corpo, per segnalare sazietà. Ora abbiamo bisogno di sapere come un microbioma intestinale alterato può essere interessato a questa fisiologia."
Un pasto porta un afflusso di nutrienti per i batteri del nostro intestino. In risposta, si dividono e sostituiscono tutti i membri persi nello sviluppo delle feci. Viene altresì sviluppata una teoria interessante: i microbi intestinali dipendono da noi per un posto per vivere,ed  è a loro vantaggio che le popolazioni dove vengono ospitati, rimangano stabili. Avrebbe senso, allora, se avessero trovato un modo per comunicare con l'host (ospite) quando non sono sazi, promuovendo un meccanismo per il quale l’ospite, ingerisca nuovo nutrienti.
In laboratorio, Fetissov e colleghi hanno scoperto che dopo 20 minuti di consumo di sostanze nutritive e ampliando i numeri, i batteri E. coli  a livello intestinale, producono diversi tipi di proteine ​​,differenziate da quelle prodotte, prima della loro alimentazione. Il marchio “20 minuti” sembra coincidere con la quantità di tempo che ci vuole ad una persona per iniziare ad avere la sensazione di sazietà o di stanchezza dopo un pasto. Stimolati da questa scoperta, i ricercatori hanno cominciato a tracciare il profilo delle proteine ​​batteriche, pre e post-alimentazione.
Iniettando piccole dosi di proteine ​​batteriche, prodotte dopo l'alimentazione, si  sviluppa un percepibile collegamento con una ridotta assunzione di cibo in entrambi ratti e topi affamati ovverossia anche libero-alimentati. Ulteriori analisi hanno rivelato che le proteine ​​batteriche della sensazione di "sazietà" stimolano il rilascio del peptide YY,  ormone associato a sazietà, mentre ormoni delle cellule batteriche che inducono la sensazione di"fame" non l’hanno fatto. Il contrario è vero per il glucagone-simile peptide-1 (GLP-1),  ormone noto per simulare il rilascio di insulina.
Sviluppando un analisi successiva si potrebbe rilevare la presenza di una delle proteine ​​batteriche che inducono la sensazione di "sazietà", denominata ClpB in sangue animale. Anche se i livelli ematici di  questa proteina in topi e ratti individuati, 20 minuti dopo, il consumo del pasto non sono cambiati, è correlata con la produzione di DNA ClpB nell'intestino, suggerendo che può collegare la composizione batterica dell’ intestino con il controllo dell’ appetito dell’ospite. Sono stati scoperti in aumento i neuroni ClpB che riducono l'appetito. Il ruolo di altre proteine che producono fame o sazietà da parte di  E.coli  ​​, nonché come le proteine elaborate ​​da altre specie di batteri, possano contribuire, a questi meccanismi è ancora sconosciuto.
"Pensiamo ,- spiega Fetisov - che i batteri partecipano fisiologicamente nella regolazione dell'appetito, subito dopo la comunicazione dei nutrienti, moltiplicando e stimolando il rilascio di ormoni della sazietà a livello intestinale. Inoltre, crediamo che i componenti del microbiota intestinale producano proteine ​​che possono essere presenti a lungo termine del sangue e modulano, quindi, certi percorsi nel cervello."


domenica 10 gennaio 2016

I razzi per voli spaziali possono essere riutilizzabili

IlSanto Graaldella missilistica  appare sempre più realizzabile?
New Shepard
Il 23 novembre 2015, la società privata di volo spaziale Blue Origin ha inviato un razzo nello spazio suborbitale e  successivamente l’ha portato giù per un touchdown controllato  nel Texas occidentale. La società privata di voli spaziali Blue Origin, di proprietà del fondatore di Amazon Jeff Bezos, è riuscita ad effettuare un’operazione storica, facendo atterrare correttamente, il razzo New Shepard, fatto precedentemente decollare.                                                     Trattasi in buona sostanza della prima volta che un razzo decolla ed atterra intatto.       Questa impresa di Blue Origin apre scenari molto interessanti per il futuro perché potrebbe dare il via ad un nuovo filone di razzi vettori riutilizzabili con un conseguente abbattimento dei costi delle missioni spaziali.

Blue Origin ha, inoltre, battuto sul tempo SpaceX che da tempo cerca di fare la stessa cosa. Attualmente, tutti i razzi lanciati nello spazio sono distrutti o sono abbandonati dopo il lancio. Trattasi di un aspetto che da sempre rende le attività spaziali molto costose perché ad ogni lancio è necessario realizzare un nuovo razzo vettore. Da sempre molte compagnie spaziali cercano una strada per trovare una qualche soluzione alternativa ma con scarso successo, o almeno sino a quanto di straordinario fatto oggi da Blue Origin. Blue Origin ha diffuso un filmato che mostra il volo di prova del razzo. In particolare si vede il razzo New Shepard salire sino allo spazio suborbitale (100 Km), quota dove solitamente si stacca la capsula dell’equipaggio. Capsula pensata per ospitare eventuali turisti spaziali che rimarrebbe in quota in assenza di gravità per 4 minuti prima di planare dolcemente a terra. La fusoliera del razzo principale, dove è stoccato il carburante e dove è presente il motore centrale, è stata progettata per consentire un atterraggio morbido. New Shepard è stato, infatti, progettato per utilizzare una nuova tecnica chiamata “atterraggio propulsivo” che si caratterizza per la riattivazione dei motori quando il razzo scende verso terra. I motori sono utilizzati per controllare la discesa del razzo, contribuendo a rallentarlo e a mantenerlo in posizione verticale in modo che atterri correttamente sul terreno.

Atterraggio di Falcon 9
E dall'inizio di quest'anno, che  sta gareggiando con la società volo spaziale privata SpaceX. Per due volte, a quest’ultima, è  quasi riuscito un atterraggio morbido, cioè la prima fase del suo razzo Falcon 9 su una nave senza equipaggio nell'Oceano Atlantico, durante prove con lanci orbitali. Questi risultati dimostrano che lo sviluppo ottimale e rapido di razzi riutilizzabili - una innovazione chiave che potrebbe tagliare il costo del volo spaziale - è tutt'altro che una chimera, dicono i più convinti sostenitori.  "E 'spingendoci  ai confini, che siamo stati in precedenza  convinti che ciò non potesse accadere,-ha detto Eric Stallmer, presidente della Federazione Spaceflight Commerciale-, e penso ciò che queste due aziende stanno facendo , dimostra che è possibile e, che si potranno ridurre i costi."
Dragon e relativa capsula


Il grande “richiamo” dei razzi riutilizzabili
Falcon 9 è oramai tornato con successo a un punto di atterraggio sicuro. In una prima fase di queste prove per il volo spaziale, SpaceX aveva tentato di fare atterrare il suo razzo Falcon 9 con un atterraggio sicuro a bordo di una piattaforma off-shore. I fondatori miliardari di Blue Origin e SpaceX - Jeff Bezos e Elon Musk, rispettivamente - hanno sottolineato entrambi che i sistemi di lancio riutilizzabili saranno fondamentali per la ricerca dell'umanità che vuole estendere la sua presenza al di fuori del sistema solare."La ragione per cui i viaggi nello spazio sono così costosi è perché buttiamo via questo costoso, materiale missilistico aerospaziale, dopo ogni uso, e così il Santo Graal della missilistica sarà quello di rendere tutto meno costoso”. “Cioè si punta alla piena riusabilità",- ha detto Bezos – è davvero la chiave per ottenere che milioni di persone, -ha aggiunto-, possano vivere e lavorare nello spazio, esplorando il sistema solare, possano andare su Marte e, possano andare su tutto il resto. "Va ridotto drasticamente tale costo."La differenza fatta dai razzi riutilizzabili,- ha detto Musk -, dovrebbe effettivamente essere sostanziosa. Con tali sistemi di lancio potrebbero alla fine ridurre il costo del volo spaziale di un fattore pari a 100, il che rende economicamente fattibile la creazione di una colonia sostenuta su Marte, l'ultimo obiettivo che Musk aveva in mente quando ha fondato SpaceX nel 2002. Così SpaceX ha lavorato sulla tecnologia razzo- riutilizzabile per diverso tempo. La società di Grasshopper che produce il razzo prototipo, ha atterrato con successo numerose volte durante i voli di prova nel corso degli ultimi anni, e adesso è riuscita anche a raggiungere lo spazio. Falcon 9, con il suo carico di 11 piccoli satelliti a bordo, è partito il 22 dicembre 2015 dalla Cape Canaveral Air Force Station e ha fatto ritorno in posizione eretta in un punto poco distante da quello del lift-off: si tratta della prima volta in assoluto in cui si assiste ad evento simile, comprensibilmente un grande successo per SpaceX. Che naturalmente non ha intenzione di fermarsi qui.

SpaceX aveva precedentemente tentato di portare la prima fase del suo razzo Falcon 9, verso la Terra, con atterraggi controllati durante molteplici lanci orbitali. L'azienda aveva tirato fuori "atterraggi" oceanici nell'Atlantico, lasciandolo cadere nella fase di richiamo dolcemente tra le onde. E SpaceX  aveva anche quasi portato il razzo posteriore per un touchdown morbido su una nave  senza equipaggio  in gennaio e aprile dello scorso anno. Ciò è accaduto durante il lancio di Dragon della SpaceX verso la capsula della Stazione Spaziale Internazionale, su piste di rifornimento senza equipaggio, per la NASA. Entrambe le volte, nella prima fase Falcon 9 è riuscito a colpire il suo obiettivo. Ma nella fase finale è venuto giù un po “troppo duro”entrambe le volte, ribaltandosi sul ponte della barca ed esplodendo. Musk ed altri rappresentanti SpaceX  hanno mantenuto la promessa di continuare a provare fino a quando non fossero riusciti a tirare fuori,un buon risultato da questa audace impresa.
Il razzo Nuova Shepard di Blue Origin.Jeff Bezos ha fondato Blue Origin, una società aerospaziale commerciale, che spera di mandare la gente sui viaggi spaziali suborbitali ed orbitali.                                                                        “Quando i sistemi completamente riutilizzabili potranno essere utilizzati su linee, -ha detto Bezos -, regolarmente, verrà introdotta una nuova età dell'oro della missilistica. Sarebbe la prima volta , -ha aggiunto-, dopo il 1960, quando il gigante Saturn V ripetitore della NASA ,portò gli astronauti delle missioni Apollo sulla Luna”.                                                                                                                         “Infatti, il costo più basso e una maggiore efficienza di razzi riutilizzabili , -ha detto Stallmer -, avranno effetti di vasta portata in molti campi diversi. L'innovazione e l'ingegno di questa nuova generazione di imprese spazio-lancio, -ha  aggiunto-, potranno  davvero a cambiare il modo di fare business nello spazio. Ridurre i costi di accesso allo spazio, -ha  poi concluso-, sta per aprire tante nuove frontiere e possibilità davvero infinite. Non so nemmeno da dove verrà la prossima grande idea, ma questo è il bello” . 





sabato 9 gennaio 2016

I progressi della capsula Orion verso la seconda missione (EM-1)






Lo scorso 7 maggio, presso il NASA Michoud Assembly Facility (MAF) di New Orleans, i tecnici della Lockheed Martin hanno effettuato la prima saldatura sulla struttura della capsula Orion denominata "pathfinder", quella che indicherà la giusta via per l’assemblaggio del “flight article” vero e proprio il cui inizio è previsto per il prossimo luglio.
Questa fase servirà per accumulare esperienza, dimostrare le corrette procedure ed eventualmente apportare piccole modifiche al progetto.

SLS della NASA

Orion EM-1 sarà la seconda missione senza equipaggio, dopo la EFT-1 dello scorso dicembre, per la nuova capsula NASA che, per la prima volta, verrà lanciata con il nuovo vettore heavy( SLS Space Launch System) nella versione Block 1. Il piano di volo prevede una traiettoria circumlunare a 70.000 km dalla superficie per poi fare ritorno verso la Terra ed entrare in atmosfera ad una velocità di 11 Km/s.

La struttura primaria di Orion è composta da sette differenti pezzi in alluminio, prodotti da diverse aziende, che devono essere saldati in un corretto ordine e notevole precisione.



Il primo pezzo ad essere saldato è stato il tunnel superiore, dove verrà montato il meccanismo di aggancio ed il boccaporto per l’accesso ad eventuali altri moduli spaziali.

Mentre il tunnel della capsula EFT-1 si componeva di 6 pannelli, quello della EM-1 è fatto di soli 3 ed in totale le saldature necessarie per tutta la struttura principale sono state ridotte da 19 a 7, con un risparmio in peso del 25%.

La tecnica di saldatura, chiamata “friction-stir welding“, già usata per la precedente capsula Orion, è diventata ormai lo stato dell’arte al MAF e verrà anche utilizzata per la realizzazione della struttura del vettore SLS. Questa tecnica produce una saldatura estremamente resistente trasformando il metallo in uno stato simile alla plastica grazie all’ausilio di una punta rotante che ammorbidisce, mescola e forgia il legame tra le due parti senza raggiungere la temperatura di fusione.

Il "pathfinder" sarà inoltre equipaggiato con strumenti di misurazione per raccogliere informazioni sul comportamento del metallo durante le fasi della saldatura.
Una volta completata la struttura primaria la capsula continuerà l’assemblaggio di diversi componenti, compreso anche la cellula pressurizzata ed il sistema di supporto vitale (ECLSS) per poter quindi essere sottoposta a diverse verifiche ingegneristiche.

In seguito alla perfetta riuscita della missione EFT-1 ed all’analisi dei dati raccolti, la prossima capsula Orion non solo sarà più leggera grazie alla diversa composizione della struttura ma anche per uno scudo termico di nuova generazione e finestrini per due terzi in plastica acrilica.
Questo materiale è già comunemente usato nei grandi acquari pubblici, dove garantisce un’ottima trasparenza e sopratutto resistenza al grande carico dovuto all’acqua e certe volte ai colpi dei grandi mammiferi marini.

Nei prossimi mesi questi finestrini, che ad oggi prevedono solo il pannello interno in acrilico, verranno ulteriormente testati con cicli di espansione, contrazione, riscaldamento, raffreddamento, urti e graffi, per valutare la possibilità di sostituire anche il pannello medio, lasciando il vetro solo per quello esterno, con un notevole risparmio sia economico che di massa.

In questa missione farà anche il debutto il modulo di servizio (SM) realizzato dall’Agenzia Spaziale Europea ESA, direttamente derivato dall’Automated Transfer Vehicle (ATV), utilizzato con grande successo dal 2008 al 2014, in 5 missioni di rifornimento all’ISS.

Un altro rinvio potrebbe risultare dalla recente scoperta che la gigantesca macchina saldatrice, destinata alla costruzione del vettore SLS, sarebbe fuori asse e quindi da smontare.

ESAB-MAF.SLS
Credit: NASA


Il “prime contractor” Boeing, operante sempre al MAF, avrebbe appaltato la costruzione di questa enorme apparecchiatura di oltre 50 metri di altezza all’azienda svedese ESAB Welding & Cutting che però, per un errore di comunicazione, non avrebbe rinforzato le fondamenta dell’edificio in cui è installata.
A causa del peso eccessivo si è evidenziato un disallineamento di 0,06 gradi dei binari della struttura di sollevamento che, moltiplicati per i 50 metri di altezza totale, darebbero un errore non conforme agli standard richiesti.

Meccanica quantistica_scoperta dei muoni_fisica delle particelle

La scoperta del nucleo e poi dei suoi componenti, il protone e neutrone, ha rivoluzionato la nostra visione di ciò che era fatto il mondo insieme all'individuazione dei muoni prima e dei neutrini,poi.                                                                                                             
La nostra comprensione del mondo è cambiata dal modello classico alla quantistica e fino al 1933 la meccanica quantistica è passata da un successo all'altro nel descrivere osservazioni sperimentali.                                                                                                          Tutto ciò  è culminato nell’equazione di Dirac, che prevedeva l'esistenza di anti-materia, confermata poco dopo dalla scoperta del movimento anti-elettrone (positrone). Tuttavia, il compiacimento dei fisici è stato di breve durata. Dietro le quinte, non tutto andava bene.                                                                                                                                      La meccanica quantistica stava lottando per fornire una spiegazione sulle particelle che piovevano sulla terra dal cosmo a un ritmo di 10.000 al minuto per mq. Un vero e proprio essere, in continuo divenire che i luminari della fisica stavano cercando di capire,quale fosse la natura di queste particelle, presenti nei "raggi cosmici".                                                                                                                             Poiché a quel tempo le sole particelle conosciute erano elettroni, protoni, neutroni, fotoni e (ancora da rilevare direttamente) i neutrini. Venne ipotizzato che queste particelle dei raggi cosmici che continuano ad arrivare a terra fossero elettroni.
Il problema di questa (sbagliata) ipotesi era che gli "elettroni" che piovono sulla terra sembravano arrivare in due varietà. La prima varietà era di quelli che sono stati facilmente assorbiti da blocchi di piombo e che hanno creato una pioggia secondaria di elettroni, positroni e fotoni quando hanno interagito con il piombo e la seconda varietà era di quelli che penetravano con disinvoltura  i blocchi di piombo.
In un primo momento, la meccanica quantistica non aveva spiegazioni del perché gli elettroni dovessero comportarsi in uno di questi  modi, ma a poco a poco la teoria è stata modificata (in particolare da Bethe, Carlson, Heitler e Oppenheimer). Trovarono un modo per descrivere il tipo 1 (gli "elettroni" che producono una pioggia di altri elettroni e quindi hanno la “doccia in testa”), ma, ahimè, non ebbero altrettanta fortuna a trovare una spiegazione per le particelle penetranti di tipo 2. I fisici teorici (che avevano avuto tanto successo fino a quel momento) erano in preda alla disperazione. Oppenheimer, al quale piaceva aggravare la  situazione e che generalmente ha sempre preferito il bicchiere mezzo vuoto, scrisse a suo fratello nel 1934:
“La fisica teorica -  con i fantasmi inquietanti di neutrini, la convinzione di Copenaghen, contro ogni evidenza e, che i raggi cosmici sono protoni, la teoria dei campi assolutamente non quantizzabile di Born, le difficoltà di divergenza con il positrone e l'impossibilità assoluta di fare un rigoroso calcolo a tutti – è piombata rapidamente in un inferno. L'idea che le particelle che penetrano erano protoni venne respinta e la comunità dei fisici dovette affrontare una scelta difficile: una nuova particella o l'accettazione che la meccanica quantistica era irrimediabilmente viziata.                                                                              Per un certo tempo (ora comodamente trascurato) elusero la questione e iniziarono a parlare sotto voce sulla possibilità di "elettroni rosso e verde" - un tipo capace di essere assorbito e l'altro penetrante.                                                                                                                                 Per fortuna, lo sviluppo ispirato da nuove tecniche sperimentali,avviate da squadre di ricercatori in Europa e negli Stati Uniti , comportò che le osservazioni sperimentali delle particelle penetranti, divenissero più precise. Queste innovazioni sperimentali (in combinazione con nuovi progressi nella teoria) permisero un'interpretazione che ha portato alla verità ineluttabile: le particelle che penetrano erano qualcosa come un elettrone, ma molto più pesante”.

Alla particella è stato originariamente assegnato il nome di "mesotrone". Come spesso accade nella scienza, non c'era un "momento di Eureka " della scoperta, ma una graduale alba di un nuovo paradigma attraverso il lavoro di molte persone, sia teorico e sia sperimentale. Anderson ebbe il merito (avendo già intascato un premio Nobel per l'osservazione del positrone), ma c'è stata un considerevole coinvolgimento personale di  Bethe, Heitler, Rossi, Neddermeyer, Via, Stevenson, Carlson e Oppenheimer , senza i cui contributi il "mesotrone" non sarebbe stato scoperto. Il "mesotrone" è stato subito ribattezzato il muone, e divenne chiaro che il muone non era un elettrone rosso o verde, giacché se fosse solo un pesante o un elettrone più energico, dovrebbe decadere in un elettrone e un fotone, e questo decadimento non è stato osservato. Il muone sembra essere la propria particella distinta, di modo che il muone (dopo l'elettrone) è stata la seconda particella fondamentale (cioè quella che non sembra essere fatta di altre particelle) da scoprire. La sua scoperta  ha segnato l'inizio della fisica delle particelle come nuovo soggetto.



LA FISICA DELLE PARTICELLE
La fisica delle particelle diventerà ancora più di uno sforzo internazionale, nei prossimi decenni, secondo un panello incaricato di sviluppare un piano strategico per il futuro statunitense della fisica delle particelle, le cui raccomandazioni tanto attese sono state finalmente rilasciate.
Secondo il gruppo, la priorità per la fisica delle particelle statunitensi intende  continuare a fare svolgere un ruolo importante al Large Hadron Collider in Europa; la costruzione di un programma mondiale leader sul neutrino ospitata negli Stati Uniti; partecipare allo sviluppo di un futuro collisore lineare proposto, se verrà costruito in Giappone.                    "I ricercatori degli Stati Uniti e delle principali altre regioni -hanno scritto in sintesi i membri del gruppo - possono insieme affrontare l'intera gamma delle più urgenti questioni scientifiche del campo se ognuno, ospita una struttura unica di livello mondiale a casa e, diventa partner di servizi ad alta priorità, ospitati altrove". La fisica delle particelle Progetto Prioritization Panel 25 membri (P5) è stata avviata nel mese di settembre 2013, con lo sviluppo di un progetto di piano strategico per la fisica delle particelle degli Stati Uniti per il prossimo decennio e oltre. P5 si riferisce alla “Fisica delle Alte Energie Advisory Panel” (HEPAP), organismo di 24 membri che consiglia formalmente sia l'US Department of Energy Office of Science e la National Science Foundation a sostegno della fisica delle particelle. HEPAP prevede di esaminare e votare sulle raccomandazioni del gruppo di esperti nel corso di incontri pubblici già programmati. Il rapporto P5 è impegnato a definire un processo che ha avuto inizio con le riunioni dei membri della comunità dei fisici delle particelle US a fine luglio e inizio agosto dello scorso anno e si è concluso con l’avvertenza data al P5 di lavorare per il consenso, creando una strategia unitaria. "La comunità è stata fortemente impegnata, -dice il fisico Steven Ritz (University of California, Santa Cruz), che ha guidato il pannello P5- e siamo molto grati per questo". Il piano raccomanda un programma di fisica delle particelle degli Stati Uniti che porterà avanti la ricerca relativa al bosone di Higgs, neutrinimateria oscura, energia oscura, l'inflazione, particelle non ancora scoperte, le interazioni e i principi fisici. Per mantenere gli Stati Uniti all'avanguardia nella fisica delle particelle, i sostenitori del piano propongono di  investire una parte maggiore del budget sulla fisica delle alte energie DOE per la costruzione di nuovi impianti sperimentali."Questo è un campo di scoperte-guida , -dice Ritz - perché al fine di scoprire, è necessario costruire”. Il pannello P5 raccomanda di fare avanzare una serie di progetti, tra cui un certo numero di grandi impianti complementari, ordinati in tempo per rientrare nei vincoli di bilancio. La sequenza di grandi progetti raccomanda: l'esperimento Mu2e; aggiornamenti al Large Hadron Collider e dei suoi esperimenti;  un esperimento neutrino-lungo e, come  linea di base per essere avviato, l’utilizzo del Fermi National Accelerator Laboratory. P5 raccomanda la partecipazione degli Stati Uniti nello sviluppo di un International Linear Collider in Giappone, se in Giappone verrà presa la decisione di andare avanti nella costruzione di questo strumento. Il pannello P5 prevede che gli Stati Uniti debbano ospitare un programma internazionale di ricerca sui neutrini ,in grado di attrarre la comunità che studiano il neutrino in tutto il mondo, operando sul più potente fascio di neutrini del mondo e, con partner internazionali, impegnati a costruire un importante impianto neutrino-lungo, con una linea di base completata dai più piccoli esperimenti sui neutrini breve-basale. Il lancio di questo programma prevede un cambio di direzione. Il gruppo raccomanda di riformulare l'attuale esperimento a Baseline Neutrino lungo come un programma progettato a livello internazionale, coordinato e finanziato denominato “Strumento Baseline Neutrino lungo”, o LBNF. L'impianto dovrebbe utilizzare un fascio di neutrini al Fermilab, aggiornato attraverso il progetto proposto denominato Piano di Miglioramento Proton II; un enorme rivelatore di neutrini ad argon liquido interrato, probabilmente in dotazione alla Research metropolitana di Sanford in South Dakota; e un rivelatore di minori dimensioni posizionato più vicino alla sorgente del fascio. Il pannello P5 raccomanda  di dirigere le risorse verso una serie di altri progetti che richiedono finanziamenti medi o piccoli. Gli Stati Uniti debbono iniziare subito esperimenti diversi di seconda generazione sulla materia oscura, con la visione di costruire almeno un esperimento grande di terza generazione, all'inizio del prossimo decennio. Verranno aumentati i finanziamenti per i membri delle indagini sulla fisica delle particelle cosmiche. Il pannello raccomanda il completamento del Grande sinottico Sky Survey (LSST) e, se il finanziamento è disponibile, la costruzione del Dark Energy spettroscopico dello strumento (DESI). La raccomandazione è di lavorare con altre agenzie per finanziare ulteriori progetti comuni come la CMB-S3, CMB-S4 e il Cherenkov Telescope Array. Va cambiata direzione per l’acceleratore e la strumentazione R & D per allineare meglio con le priorità elaborate dal P5. I recenti risultati della ricerca fisica hanno ridotto la necessità di aver al più presto collider per  muoni, il pannello raccomanda di contattare i partner internazionali sulla risoluzione anticipata del progetto MICE raffreddamento-muone, attualmente in corso. Gruppo di esperti propone una tabella di marcia per la fisica delle particelle degli Stati Uniti in tre scenari di bilancio: i due scenari vincolati differiscono di circa $ 500 milioni sommati più di un decennio. “Mentre apparentemente piccole, -dice il rapporto-, queste differenze sarebbero con un impatto molto grande a breve e lungo termine . Il pannello ha fatto scelte difficili in fronte alla realtà dei bilanci per la fisica delle particelle che sono diminuiti rispetto al piano P5 precedente, -spiega il fisico Andrea Lankford (University of California, Irvine)-, che ha lavorato sul precedente pannello P5 (2008) e attualmente è impegnato su HEPAP”.                                                                                                                                     In un bilancio non vincolato, il pannello P5 raccomanda di lavorare su un programma di sviluppo notevolmente ampliato mediante l’acceleratore R & D con l'accento sullo sviluppo di tecnologie di trasformazione per le macchine di recente scoperta, al di là delle capacità del LHC e ILC; svolgere un ruolo di primo piano nel programma del rivelatore ILC e fornire elementi acceleratori ILC critici; ospitare un secondo grande rilevatore sotterraneo, Cherenkov acqua neutrino per completare il proposto rilevatore LBNF.

Freevolt potrebbe rivoluzionare l'uso dell'energia

         Freevolt si avvale di un’antenna multi-banda in grado di recuperare l’energia elettrica dalle radio frequenze non utilizzate per alimentare piccoli dispositivi elettronici
Freevolt
Immaginate un futuro dove l’internet delle cose si auto-alimenti riciclando l’energia “sprecata” da radiofrequenze, Wi-Fi e Tv. Per Paul Drayson, ex sottosegretario britannico per la scienza e amministratore delegato di Drayson Technologies, questo futuro è già realtà. Drayson ha presentato alla Royal Institution di Londra, Freevolt, una nuova tecnologia che esattamente recupera l’energia elettrica dalle radio frequenze non utilizzate per alimentare piccoli dispositivi elettronici.
Come funziona Freevolt?
Il sistema, spiega la “BBC”, si avvale di un’antenna multibanda in grado di “nutrirsi” da più fonti (a prescindere dall’orientamento) nell’intervallo tra 0.5 e i 5GHz; le onde elettromagnetiche passano quindi attraverso un raddrizzatore “ultra-efficiente” che trasforma la loro carica in corrente continua. A questo punto un modulo di gestione di potenza amplifica, immagazzina e rilascia questa elettricità.
E sebbene l’dea di catturare questa energia persa non risulti affatto nuova, la maggior parte dei sistemi proof-of-concept realizzati fin ad oggi impiegavano trasmettitori dedicati, operando su brevissime distanze. Inoltre, la ricerca nel campo non ha mai veramente lasciato il laboratorio, anche se, a maggio di questo anno una società denominata Nikola Labs ha annunciato i piano per portare sul mercato, entro un anno, una cover per iPhone 6 capace di estendere la durata della batteria proprio grazie alla raccolta dell’energia delle onde radio.
A quanto pare, però, la Drayson Technologies ha battuto tutti sul tempo realizzando il primo prodotto commercialmente valido.

I pro del riciclare l’energia persa

“Non richiede alcuna infrastruttura in più, non richiede di trasmettere nessuna ‘energia extra’, ricicla l’energia che in quel momento non viene utilizzata”, ha spiegato l’ex sottosegretario britannico dal palco della Royal Institution, dando una dimostrazione pratica del funzionamento di Freevolt: il sistema è stato in grado di alimentare un altoparlante grazie alle radiofrequenze presenti all’interno del teatro dove si svolgeva l’incontro.
La prima applicazione reale del brevetto registrato dalla Drayson Technologies, appartiene a CleanSpace tag, un sensore portatile per la misurazione dell’inquinamento atmosferico. Grazie ad un’app, Clean Space tag fornisce in tempo reale alle persone informazioni sul livello di smog che li circonda mentre la sua batteria viene ricaricata in maniera pressoché continua da Freevolt.