Category Archives: computer

James Webb-teleskopet havde nær fået sparekniven i 2011, men det blev reddet og er nu planlagt til opsendelse i oktober 2018.

Teleskopet er et samarbejde mellem Nasa, ESA og det canadiske rumagentur, der begyndte helt tilbage i 1993, da det kom på tale at finde en afløser til Hubble-teleskopet.

Oprindeligt var planen 2014, men projektet har været plaget af store forsinkelser på grund af mangel på penge, og det var netop det, de amerikanske politikere blev trætte af, da Nasa-budgetterne blev trængte for et par år tilbage.

I sin tid skulle det ’kun’ have kostet 20 mia. kroner, men prisen løb op, og nu ligger budgettet på knap 50 mia. kroner. Ikke desto mindre skulle det dyre teleskop nu være på skinner og i gang med at blive samlet hos Nasa, skriver SpaceDaily.

Teleskopet består blandt andet af 18 store spejlsegmenter og fire videnskabelige instrumenter, som alle er ankommet til Nasas Goddard Space Flight Center i staten Maryland, tæt på Washington D.C. Designet af teleskopet blev desuden endeligt godkendt for et par uger siden.

»At få alle instrumenterne færdige er en af de største milepæle for en stor videnskabelig mission. Det betyder, at teleskopet kører efter tidsplanen frem mod launch i 2018,« lyder det fra George Rieke, som er professor på University of Arizona.

Universitet har designet det nærinfrarøde kamera, NIRCam, som skal udgøre kernefunktionen i teleskopet, og det er sket i samarbejde med Lockheed Martin.

Kameraet indeholder et spejl, der er 6,5 meter i diameter og kan give forskerne et indblik i, hvordan de allerførste galakser blev til og se gennem skyer af gas og støv for at finde svar på, hvordan planetsystemer bliver formet og udvikler sig.

Forskerne har selv forklaret opgaven, som at teleskopet skal se 13,5 mia. år tilbage i tiden, fordi det formentlig vil få kig til processer, som vi selv var en del af for mange år tilbage.

Foruden det nærinfrarøde kamera bliver teleskopet udstyret med blandt andet et melleminfrarødt kamera (MIRI), som bidrager med mellem- og lavopløselig spektroskopi i området mellem 5 og 27 mikrometer.

De sidste to instrumenter er NIRSpec, som blev bygget på ESA’s faciliteter i Holland og ligesom NIRCam dækker bølgelængder mellem 0,6 og 5 mikrometer.

Endelig er der FGS (Fine Guidance Sensor), som sørger for at lede fartøjet med teleskopet på rette vej samt sørger for at observatoriet på Jorden kan se teleskopet.

Målet er, at teleskopet skal virke i fem, men gerne ti, år og det bliver opsendt med en Ariane 5-raket. Når teleskopet er kommet i kredsløb, vil det befinde sig 1,5 mio. km fra Jorden.

Klippet bliver vist i samarbejde med Discovery Channels serie ‘Forklaring Følger’, der bliver sendt mandag-torsdag kl. 20.30. Afsnittet om produktion af mikrochips bliver sendt torsdag 13. februar.

Tribologi er videnskaben om friktion, mekanisk slid og smøring.

Det er derfor ikke overraskende, at det er fire svenske tribologer fra Uppsala Universitet, der har fundet forklaringen på, hvorfor roterende curlingsten bevæger sig i en blød bue hen over isen. De kan tilmed forklare det noget overraskende faktum, at udsvinget på buen er uafhængigt af, hvor hurtigt curlingstenen roterer.

På mandag tager de danske curlinghold fat på kampene, hvor de skal sende en sten med en vægt på ca. 20 kg hen ad en 28 meter lang bane.

En spiller sender en sten afsted (sætter den) ved at give stenen en rotation, så den typisk foretager 2-3 fulde rotationer i løbet af de ca. 25 sekunder, det tager for den at glide ned mod målet.

Undervejs vil stenen have en buet bane med et udsving på en meter eller lidt mere. Med dette curl, som har givet spillet sit navn, er det muligt at sende en sten ind bag en anden sten, der ellers blokerer for den ønskede position.

Den fysiske forklaring på dette curl har interesseret forskere i årevis.

Det gælder ikke mindst Mark Shegelsk fra University of Northern British Columbia, men også Norikazu Maeno fra Hokkaido University og forskere fra statsuniversitet i Moskva er kommet med varierende forklaringer.

Udfør drikkeglasforsøget – og bliv overrasket

Det er klart, at udsvinget må have noget at gøre med friktionskræfterne mellem is og sten, og at der må være en form for asymmetri til stede.

Det er dog ikke helt enkelt at forklare, hvorfor en rotation af curlingstenen med uret får den buede bane til at gå mod højre til sidst – og at en rotation mod uret får stenen til at gå til venstre.

Hvis man vender et drikkeglas på hovedet, giver det en rotation med uret og lader det glide hen over et glat bord, så vil glasset nemlig glide i en bue mod venstre.

Der skal findes en helt anden forklaring på curlingstenens underlige opførsel. Det forekommer også noget besynderligt, at størrelsen på buens udsving ikke afhænger af, hvor hurtigt stenen roterer.

Lynn Salmon er motionsspiller inden for curling, men har en videnskabelig baggrund som forsker ved California Institute of Technology, hvor hun beskæftiger sig med atmosfærisk forurening af kulturminder.

Hun har på god videnskabelig vis samlet et uddrag af de forskellige artikler, der beskriver, hvorfor curlingsten curler, på sin private hjemmeside under temaet science friction. Her kan man også finde Harald Nybergs artikel.

Harald Nyberg og hans tre kolleger fra tribomaterialgruppen ved Ångströmlaboratoriet på Uppsala Universitet har for et par år siden underkastet alle tidligere forklaringen på curl-effekten et eftersyn og på den baggrund forkastet dem.

Sidste år lancerede de en en helt ny forklaring, som er offentliggjort i tidsskriftet Wear.

Ridser i isen styrer stenens banen

I deres beskrivelse medtager de et forhold, som andre forskere ikke har inddraget, nemlig de ridser, som stenen laver på isen, når den glider hen ad banen.

Overfladen af en curlingbane er ikke fuldstændig glat, idet man sprinkler banen med vand. Det giver anledning til, at der opstår små knopper med en højde på ca. 0,2 mm og med en diameter op til 5 mm.

Curlingstenen er ikke fuldstændig flad i bunden, men er opad hul som en vinflaske.

Det er derfor kun en ring med en bredde på ca 6 mm og en diameter på ca. 120 mm – og et areal på ca. 22 kvadratcentimeter – der har kontakt med isen.

Det er desuden afgørende, at stenen ikke er poleret glat, men er ru.

Når stenen glider hen ad isen, vil den forreste del af ringen lave ridser i knopperne på isen. Ridserne får en retning i samme retning, som den forreste del af stenen roterer.

Når bagenden møder disse ridser, fungerer de som spor, der fører stenen til siden.

Eksperimenter bekræfter teorien

Harald Nyberg og co. har lavet en lang række forsøg, der bekræfter deres teori og har lavet detaljerede målinger af kraftpåvirkningen og friktionskoefficienterne.

De har bl.a. vist, at hvis man polerer stenen, så den ingen ridser laver, så får stenen ikke noget curl.

De har også en kvalitativ forklaring på, hvorfor curl’et ikke afhænger af stenens rotationshastighed.

De bemærker, at der er tre forhold, der har betydning for stenens bane.

1. Antallet af ridser pr. tidsenhed, der øges lineært med rotationshastigheden.

2. Den gennemsnitlige kraftpåvirkning på en ruhed på stenen, når den passerer en ridse. Den er stort set uafhængig af ridsens vinkel og dermed rotationshastigheden inden for de forhold, som i praksis gælder ved curling.

3. Glideafstanden, hvor der er en kraftpåvirkning, som er stort set omvendt proportional med rotationshastigheden.

Den kombinerede effekt giver som resultatet, at curl stort set ikke afhænger af stenens rotationshastighed.

Med denne viden på plads er der nu endnu mere grund til at nyde kampen om OL-medaljerne i curling.

Det flade kulstofmateriale grafen får nu konkurrence fra et andet fladt materiale med egenskaber, der er meget mere velegnet til elektronikkomponenter: flade lag af fosforatomer, der kaldes fosforen.

Grafen, der blev opdaget for 10 år siden og belønnet med en Nobelpris i 2010 til Andre Geim og Kostya Novoselov fra University of Manchester i England, har mange interessante elektriske og mekaniske egenskaber.

Egenskaberne betyder, at forskning inden for grafen eksploderer i disse år, og grafen blev for et år siden udpeget til Flagskibsprojekt inden for EU.

Grafen har dog en kedelig egenskab; det har ikke et båndgab, som er en nødvendig betingelse for at have et halvledermateriale, der kan anvendes til transistorer. Det kan man søge at omgå på forskellig vis, men det er som udgangspunkt et stort problem for udnyttelsen af grafen til elektronikkomponenter.

Interessen for andre flade materialer er derfor øget. Der findes nu både fladt silicium (silicen) og fladt germanium (germanen) og mange andre varianter.

Halvledermaterialet silicium, som er hovedmaterialet i den digitale revolution, er dog meget ustabilt i sin flade form som silicen.

De første felteffektransitorer er lavet i USA og Kina

Peide Ye og kollegaer fra Purdue University i USA og en kinesisk gruppe anført af Xian Hui Chen fra University of Science and Technology of China og Yuanbo Zhang fra Fudan University har nu i to artikler fremlagt resultater med fosforen – som er den flade struktur af fosformolekyler.

Interessen for fosforen skyldes bl.a., at det er mere stabilt end silicen.

Udgangspunktet for at lave fosforen er en sjælden form for fosfor, der kaldes sort fosfor.

Ved at bruge et stykke tape kan man trække enkeltlag af fosforen fra en krystal af sort fosfor, helt på samme måde som Geim og Novoselov første gang lavede grafen.

Det er ikke lykkedes endnu kun at få fat i lag af fosforen af kun ét atoms tykkelse, men begge grupper har opnået at få lag med kun 2-3 atomer i tykkelsen.

Det er allerede lykkedes for Peide Ye at lave felteffekttransistorer af materialet med en forholdsvis høj mobilitet for ladningsbærerne. Mobiliteten for huller er 286 cm^2/ (Vs) – det er kun lidt lavere end i silicium – og med yderligere forskning burde mobiliteten kunne øges.

Den kinesiske gruppe har opnået lignende resultater.

En lang række forhold skal dog undersøges nærmere. For det første skal forskerne finde en metode, der kan producere enkeltlag af fosforen og som kan bruges i praksis i større skala – tape-metoden er måske god til forskning, men ikke til kommercielle produkter.

Et yderligere problem er, at udgangspunktet sort fosfor ikke er let at fremstille, da det kun dannes under høje tryk.

Hvis man ikke kender det arabiske ord ‘mashrabiya’ i forvejen, får man det i hvertfald lært under et besøg på Louisianas nyligt åbnede udstilling ‘Det arabiske nu’.

Mashrabiya er den semitransparente væg, de fleste kender fra moskeerne, boligerne og offentlige bygninger i de arabiske lande. Det er som oftest smukt ornamenterede skærme, der tillader naturlig ventilation, men som også lukker af. Man kan se ud – men ikke se ind. Lidt som de slør, mange arabiske kvinder bærer: De holder ydre blikke ude.

Derfor kan mashrabiya også ses som et symbol på den adskillelse, der går igen i den arabiske arkitektur og kultur. Kvinder og mænd er adskilte i moskeerne, ligesom der er skarpe skel mellem gæst og vært, mellem det private og det offentlige.

En væg er således det første, man møder på udstillingen. Den er en del af den installation, som den marokkanske arkitekt Aziza Chaouni har lavet som en nyfortolkning af det velkomstrum – en majlis – hvor man i den klassiske arabiske arkitektur tog imod sine gæster.

Går man helt tæt på væggen, kan man gennem sprækkerne se, at der foregår noget inde bagved; på bænkene er lagt tæpper vævet af genbrugsplastik, og hovedtelefoner leverer et lydtæppe med arabiske stemmer.

Rundt om det arabiske modtagelsesværelse belyses nogle af de temaer, der netop banker på afskærmningen ind til den arabiske privat­sfære: tv, internet og ikke mindst mobiltelefoner med deres videokameraer.

I en lille udstillingsenhed kan man f.eks. se et fænomen, der i den grad presser sig på for at lukke den arabiske kultur op mod omverdenen: Facebook. Der er et billede af demonstranter, der filmer optøjerne på Tahrir-pladsen i Cairo. De bliver mødt af en soldat, der ikke bærer våben – men et videokamera. En video viser også den episode, der er blevet symbolet på kvindernes oprør under det arabiske forår: En kvinde bliver banket af politiet, hvorefter de trækker hendes tøj af, så hendes blå bh bliver blotlagt. Grafitti med den blå bh er blevet gængs i Cairos gader.

Copy paste-arkitektur

Vel igennem Louisianas majlis oplever man, at arabisk arkitektur er blevet andet end afskærmning mellem det private og det offentlige, det er også blevet byer, der med rasende fart skyder op af ørkensandet.

‘Lipstick’-arkitektur bliver det kaldt, og det skorter ikke på stjernearkitekter, der bliver inviteret til at kaste lidt glamour og kultur over projekterne. Fem af verdens stjernearkitekter har for eksempel fået til opgave at lave hver deres museum på den kunstige ø Saadiyat Island. Island of Happiness, som øen hedder på engelsk, ligger ud for Abu Dhabi og får sit eget Guggenheim, sit Louvre og sit center for udøvende scenekunst m.m.

Men handler det ikke om sensationspræget oplevelsesarkitektur, er det oftest kopier af vestlig arkitektur, der vokser frem i de arabiske lande, særligt i de rige oliestater. Ahmed Al-Ali fra den Dubai-baserede tegnestue X Archi­tects har kun hovedrysten tilovers for hvad han kalder copy paste-arkitektur.

»Det kommer til at ligne Manhattan det hele,« sagde han ved åbningen af Louisianas udstilling.

»Vi skal jo ikke bare overtage vestlig arkitektur, udfordringen er at finde en vej, der er vores vej til moderne arkitektur,« fortsatte han.

Henning Larsens tegnestue er repræsenteret med byggerier i Saudi Arabien. Tegnestuen, der fik fodfæste i de arabiske lande efter at have vundet konkurrencen om at tegne udenrigsministeriet i Riyadh i 1984, viser her projektet for en diplomatskole, der snart skal opføres også i Riyadh. De danske arkitekter foreslog først et overdækket uderum, men det er skåret fra i det projekt, der nu realiseres. For araberne har vænnet sig til aircondition og bliver ikke nødvendigvis tiltrukket af et uderum, til trods for at afskærmningen kan sænke temperaturen med op til 10 grader.

80 pct. af det arabisktalende område i Mellemøsten og Nordafrika er dækket af ørken, og på udstilingen indgår naturligt nok ørkenen som et tema. I et af de mest interessante indslag reflekterer den libyske forfatter Ibrahim al-Koni på en video over ørkenen som et fristed:

»Ørkenen er utilgængelig, svær, ubarmhjertig og afstraffende. Men den er også indbydende for den, der ønsker at tage verden med storm. Fordi den er lig med frihed (…) I ørkenen er vi ved den skillelinje, der er mellem os og døden. For det er kun i ørkenen, vi kan se døden i øjnene og derefter vende trygt hjem.«

‘Det arabiske nu – arkitektur, kultur og identitet’, indtil 4. maj 2014 på Louisiana Museum of Modern Art, Gl. Strandvej 13, Humlebæk, louisiana.dk.

I morgen, søndag, begynder mændenes styrtløbskonkurrence ved vinter-OL i Sotji. Og for at hjælpe verdens pt. hurtigste skiløber, det norske alpine guldhåb Aksel Lund Svindal – og resten af det norske landshold – til at stille top-forberedt til de udfordrende og ukendte løjper i Rosa Khutor, har Cowi specialudviklet et banebrydende værktøj.

Efter at have overvejet at tage fly og laserscannere og sågar droner i anvendelse for at skaffe sig et overblik over løjpen, endte Cowi med at udvikle en langt hurtigere og billigere løsning, der oven i købet overholder reglerne. De tillader nemlig fotos og film i løjperne.

Valget faldt på en specialudviklet håndholdt løsning, der benytter seks GoPro-kameraer (små, hårdføre videokameraer) på et stativ eller en hjelm. Kameraerne er konfigureret i en position, så de kan optage i 360 grader, opad og nedad og på den måde give adgang til detaljeret information om løjperne, der dels er bygget om siden prøve-OL, dels højst sandsynligt er påvirket af vejrvariationer.

Filmen giver mulighed for at stoppe ved hver enkelt port, vælge en udgangsvinkel og se, hvilke referencepunkter i terrænet, der kan bruges for at få den rigtige retning i både styrtløb og super-G (storslalom).

Prøv selv at navigere i en 360 graders optagelse på Cowis video fra det norske fjeld Gaustablikk her (sæt videoen på pause, hvis du vil ændre synsvinkel):

»Det er en udfordring at lave en god 360 graders film, og det resultat, Aksel ser på skærmen, er faktisk sat sammen af tre forskellige film, behandlet i tre forskellige softwareprogrammer,« forklarer Marius Finsrud, specialist på fotogrammetri i Cowi.

Det tager under en time, fra træneren har kørt løjpen igennem, til Cowi har analyseret, kalibreret og synkroniseret filmresultateterne fra de seks kameraer. Så er resultatet klart til at blive brugt af trænerteamet under gennemgangen af løjpen aftenen før konkurrencen.

Løberne får filmen på deres tablets og smartphones, så de let kan inspicere løjpen i detaljer, når de har behov for det.

Kendskabet til løjpens profil

Løsningen giver Svindal, der også sikrede sig en hoben guld-, sølv og bronzemedaljer ved det seneste vinter-OL i Vancouver, og resten af det norske hold mulighed for at inspicere sporet og derved skære de afgørende millisekunder af gennemløbstiden:

»OL-løjperne er helt nye for os. Kamerasystemet vil bidrage til at udligne fordelen for dem, som har kørt løjperne igennem. Ikke mindst vil de give os på det norske landshold en fordel foran dem, som ikke har testet løjperne,« siger Aksel Lund Svindal.

»I Sotji bliver det helt afgørende at have en god oplevelse af løjpens profil før hvert løb,« tilføjer Aksel Lund Svindal, der senest vandt guld.

I Norges Skiforbunds alpinafdeling understreger videnskabelig ansvarlig Robert Reid også fordelen ved at råde over en teknologi, som ingen af de udenlandske konkurrenter har adgang til:

»Det gør det muligt at identificere og analysere specielt svære partier af Sotjis udfordrende løjpeprofiler,« siger han.

Se Cowis egen video om projektet her: