science
Les scientifiques utilisent le peroxyde pour observer les réactions des oxydes métalliques
Newswise – Upton, NY – Chercheurs à Université de Binghamton Recherche menée en partenariat avec Centre des nanomatériaux fonctionnels (CFN) – l’installation des utilisateurs scientifiques du département américain de l’énergie (DOE) au laboratoire national de Brookhaven – pour mieux comprendre comment les peroxydes sur une surface d’oxyde de cuivre favorisent l’oxydation de l’hydrogène mais inhibent l’oxydation du monoxyde de carbone, leur permettant de diriger les réactions d’oxydation. Ils ont pu observer ces changements rapides avec deux méthodes spectrales complémentaires qui n’étaient pas utilisées de cette manière. Les résultats de ce travail ont été publiés dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS).
« Le cuivre est l’une des surfaces les plus étudiées et les plus pertinentes, à la fois en catalyse et en science de la corrosion », a-t-il expliqué. Annibal Boscoboïnik, scientifique des matériaux au CFN. « De nombreuses pièces mécaniques utilisées dans l’industrie sont en cuivre, il est donc très important d’essayer de comprendre cet élément des processus d’usure. »
« J’ai toujours aimé regarder les systèmes en cuivre », a-t-il déclaré. Tête d’Ashley Également scientifique des matériaux au CFN. « Ils ont des caractéristiques et des réactions tellement intéressantes, et certains d’entre eux sont vraiment incroyables. »
Mieux comprendre l’oxyde stimuli Il donne aux chercheurs plus de contrôle sur les réactions chimiques qu’ils produisent, y compris les solutions énergétiques propres. Le cuivre, par exemple, peut former du méthanol et le convertir catalytiquement en un carburant précieux, donc être capable de contrôler la quantité d’oxygène et le nombre d’électrons sur le cuivre est une étape essentielle pour des réactions chimiques efficaces.
peroxyde comme agent
Les peroxydes sont des composés chimiques qui contiennent deux atomes d’oxygène liés par des électrons partagés. La liaison dans les peroxydes est plutôt faible, ce qui permet à d’autres produits chimiques de modifier leur structure, les rendant très réactifs. Dans cette expérience, les scientifiques ont pu modifier les étapes redox des réactions redox catalytiques sur une surface de cuivre oxydé (CuO) en déterminant la composition des espèces de peroxyde formées à partir de différents gaz :2 (oxygène), h2 (hydrogène) et monoxyde de carbone (monoxyde de carbone).
Redox est une combinaison de réduction et d’oxydation. Dans ce processus, l’agent oxydant gagne un électron et l’agent réducteur perd un électron. En comparant ces différents types de peroxyde et le déroulement de ces étapes, les chercheurs ont découvert que la couche de surface de peroxyde améliorait considérablement la réduction de CuO en faveur de H2 oxydation. Ils ont également découvert que, d’autre part, il agissait comme un inhibiteur de la CuO réductase contre l’oxydation du CO (monoxyde de carbone). Ils ont découvert que cet effet inverse du peroxyde sur les réactions d’oxydo-réduction provient d’une modification des sites de surface où se produit la réaction.
En trouvant ces sites de liaison et en déterminant comment ils favorisent ou inhibent l’oxydation, les scientifiques peuvent utiliser ces gaz pour mieux contrôler la façon dont ces réactions se produisent. Afin de s’adapter à ces réactions, les scientifiques devaient avoir une vision claire de ce qui se passait.
Les bons outils pour le travail
Étudiez cette réaction Sur site C’était important pour l’équipe, car les peroxydes sont très réactifs et ces changements se produisent rapidement. Sans les bons outils ou l’environnement, il est difficile de capturer un moment aussi limité en surface.
L’utilisation d’espèces de peroxyde n’a pas été observée sur les surfaces de cuivre Sur site La spectroscopie infrarouge (IR) enfin. Avec cette technique, les chercheurs utilisent le rayonnement infrarouge pour mieux comprendre les propriétés chimiques d’un matériau en examinant la façon dont le rayonnement est absorbé ou réfléchi dans des conditions de réaction. Dans cette expérience, les scientifiques ont pu distinguer les « types » de peroxyde, avec seulement de très légères différences dans l’oxygène qu’ils transportaient, ce qui aurait été très difficile à déterminer sur une surface d’oxyde métallique.
« J’ai été vraiment excité quand je regardais les spectres infrarouges de ces types de peroxyde sur une surface et j’ai vu qu’il n’y avait pas beaucoup de publications. C’était excitant de voir ces différences en utilisant une technique peu appliquée à ce type de surface », se souvient Head.
La spectroscopie infrarouge à elle seule n’a pas suffi à le confirmer, c’est pourquoi l’équipe a également utilisé une autre technique de spectroscopie appelée Spectroscopie de rayons X à pression ambiante (XPS). XPS utilise des rayons X à faible énergie pour éjecter des électrons d’un échantillon. L’énergie de ces électrons donne aux scientifiques des indices sur les propriétés chimiques des atomes de l’échantillon. La disponibilité des deux méthodes dans le cadre du programme d’utilisateurs du CFN a été essentielle pour rendre cette recherche possible.
« L’une des choses dont nous sommes le plus fiers, ce sont les outils que nous avons et que nous modifions ici », a déclaré Boscoboinik. « Nos instruments sont connectés, de sorte que les utilisateurs peuvent déplacer l’échantillon dans un environnement contrôlé entre ces deux technologies et les étudier sur place pour obtenir des informations complémentaires. Dans la plupart des autres circonstances, l’utilisateur devrait éjecter l’échantillon pour passer à un autre instrument, et changer l’environnement pourrait altérer sa surface.
« Le grand avantage du CFN réside non seulement dans ses installations scientifiques de pointe, mais également dans les opportunités qu’il offre pour la formation de jeunes chercheurs », a-t-il déclaré. Guangwen Cho Professeur à la Thomas J. Watson School of Engineering and Applied Sciences, Department of Mechanical Engineering and Materials Science Program at Binghamton University. « Chacun des étudiants participants a bénéficié d’une vaste expérience pratique avec les outils de microscopie et de spectroscopie disponibles au CFN. »
Ce travail a été accompli grâce aux contributions de quatre doctorants du groupe de Zhou : Yaguang Zhu et Jianyu Wang, premiers co-auteurs de cet article, et Shyam Patel et Chaoran Li. Tous ces étudiants sont au début de leur carrière, venant de recevoir leur doctorat en 2022.
résultats futurs
Les résultats de cette étude peuvent s’appliquer à d’autres types d’interactions et plus stimuli à côté du cuivre. Ces découvertes et les processus et techniques qui ont conduit les scientifiques là-bas pourraient se retrouver dans des recherches pertinentes. Les oxydes métalliques sont largement utilisés stimuli eux-mêmes ou des composants stimuli. Ajuster la formation de peroxyde à d’autres oxydes pourrait être un moyen d’empêcher ou d’améliorer les réactions de surface au cours d’autres processus catalytiques.
« Je suis impliqué dans d’autres projets liés au cuivre et aux oxydes de cuivre, y compris la conversion du dioxyde de carbone en méthanol pour une utilisation comme carburant énergétique propre », a déclaré Head. « Regarder ces peroxydes sur la même surface que moi a le potentiel d’avoir un impact sur d’autres projets utilisant du cuivre et d’autres oxydes métalliques. »
Le Laboratoire national de Brookhaven est soutenu par le Bureau des sciences du Département américain de l’énergie. L’Office of Science est le plus grand soutien de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis et s’efforce de relever certains des défis les plus urgents de notre époque. Pour plus d’informations, visitez science.energy.gov.
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« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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