寻找生命:低温机器人对木星冰冷卫星木卫二的探测任务目标 学生将: § 了解我们如何确定另一个天体的构成 § 分析数据以了解木卫二的不同层面 § 构建木卫二层面的 3D 模型横截面 § 描述未来如何使用低温机器人对木卫二进行探测 § 定义低温机器人,即“一种可以穿透水冰的机器人。低温机器人利用热量融化冰,并利用重力下沉。” § 演示此低温机器人如何穿透木卫二的冰壳,到达其液态海洋并探索生命迹象 § 有效协作和沟通,以创建未来现实世界的 NASA 任务 建议年级 5 年级 - 12 年级 学科领域 天文学、生命科学、工程学、物理科学 时间表 40 - 60 分钟 NGSS 科学标准 • 3-5-ETS1-2 根据每个问题的标准和约束的程度,生成并比较问题的多种可能解决方案 • MS-LS1-5 - 根据环境和遗传因素如何影响生物生长的证据构建科学解释 • MS-LS2-1 - 分析和解释数据以提供资源可用性对生态系统中生物和生物种群的影响的证据 • MS-PS1-6 - 开展设计项目,构建、测试和修改通过化学过程释放或吸收热能的设备 • MS-ETS1-2 使用系统过程评估竞争设计解决方案,以确定它们满足问题的标准和约束 • HS-ETS1-2 通过将复杂的现实问题分解为可以通过工程解决的更小、更易于管理的问题来设计解决方案 21 世纪基本技能 • 批判性思维/解决问题、协作和团队合作、技术素养、开展调查、沟通、构建解释
orcaa:一个模拟欧罗巴冷冻ob派任务到阿克尼亚克州朱诺冰菲尔德。E. Lesage 1(Elodie.lesage@jpl.nasa.gov),S。M。Howell 1,S。Campbell2,3,J。Mikucki4,M。Smith1,D。Winebrenner5,T.A.Cwik 1,J。Burnett1,J。Burnett5,B。B。 品牌5,B。Hockman1,M。Pickett5,K。Tighe1,J。Clance4,R。Clavette2,S。Haq1,J。Holmes2,3,J。Shaffer4。 1缅因州2号加利福尼亚理工大学的喷气推进实验室,田纳西大学4朱诺冰菲尔德研究计划3号,诺克斯维尔大学4号,华盛顿大学5号大学应用物理实验室。 简介:对欧罗巴和其他海洋世界的未来探索可能涉及使用自主熔体探针(称为冷冻机器人)的直接原位访问和冰壳和地下液态水的特征[1,2,3]。 海洋世界侦察和天体类似物(ORCAA)项目的侦察和表征是一项多机构的努力,通过NASA的行星科学技术和通过模拟研究(PSTAR)计划资助。 ORCAA旨在通过行星地下探索技术来提高我们对地球上冰圈环境的理解,同时设想为未来的ICY地下访问任务提供科学操作。 我们的整体目标包括陆地冷冻射手通过两个野外活动来展示冰山下湖的通道。 我们计划采样和分析冰川井眼融化和冰川下水,以了解冰冷的宜居环境的演变及其居住的寿命。 1)。E. Lesage 1(Elodie.lesage@jpl.nasa.gov),S。M。Howell 1,S。Campbell2,3,J。Mikucki4,M。Smith1,D。Winebrenner5,T.A.Cwik 1,J。Burnett1,J。Burnett5,B。B。品牌5,B。Hockman1,M。Pickett5,K。Tighe1,J。Clance4,R。Clavette2,S。Haq1,J。Holmes2,3,J。Shaffer4。1缅因州2号加利福尼亚理工大学的喷气推进实验室,田纳西大学4朱诺冰菲尔德研究计划3号,诺克斯维尔大学4号,华盛顿大学5号大学应用物理实验室。简介:对欧罗巴和其他海洋世界的未来探索可能涉及使用自主熔体探针(称为冷冻机器人)的直接原位访问和冰壳和地下液态水的特征[1,2,3]。海洋世界侦察和天体类似物(ORCAA)项目的侦察和表征是一项多机构的努力,通过NASA的行星科学技术和通过模拟研究(PSTAR)计划资助。ORCAA旨在通过行星地下探索技术来提高我们对地球上冰圈环境的理解,同时设想为未来的ICY地下访问任务提供科学操作。我们的整体目标包括陆地冷冻射手通过两个野外活动来展示冰山下湖的通道。我们计划采样和分析冰川井眼融化和冰川下水,以了解冰冷的宜居环境的演变及其居住的寿命。1)。通过这项工作,我们还旨在阐明可以允许营养迁移的水文连通性的重要性,并在行星冰壳中建立宜居或居住的壁ni。统一这些科学和技术演示目标,我们将通过与一个远程行星科学团队在欧罗巴的地下访问科学任务中模拟命令周期来演示科学的操作概念(CONOPS)。虽然没有陆地冰川是欧罗巴的完美物理,化学或生物类似物,但朱诺冰菲尔德提供了多样化的冰川系统,可以在其中研究冰川微生物组,水文和概念操作,围绕熔体探针部署和样品处理(图
介绍在1751年,一艘英国奴隶贸易船的船长做出了历史性的发现。在北大西洋亚洲北部25°N航行时,亨利·埃利斯(Henry Ellis)上尉降低了一个“桶形海角”,并由英国神职人员牧师斯蒂芬·海尔斯(Stephen Hales)通过温暖的地表水进入深处。通过一条长绳索和一个阀系统,可以将来自各个深度的水带到甲板上,从而从内置的Ther-Mometer读取其温度。令他惊讶的是,埃利斯上尉发现深水是冰冷的。他在一封信中报道了他的调查结果:“与深度成比例地增加了寒冷,直到下降到3900英尺:从温度计中的汞从53度出现(Fahrenheit)(Fahrenheit);然后将其降低到5346英尺的深度,然后降到5346英尺的深处,这是一定的脚,这是一定的脚步。这些是有史以来第一个记录的深海测量值。他们透露了现在所谓的世界海洋的基本和惊人的物理特征:深水总是很冷。热带和亚热带的温暖水域仅限于表面的薄层;在几个世纪或几千年中,太阳的热量不会慢慢变暖。埃利斯(Ellis)给海尔斯(Hales)的信表明他没有发现自己发现的深远意义。他写道:“这一经验似乎一开始只是为了好奇而食物,对我们非常有用。通过它的手段,我们提供了冷水,并以愉悦的方式冷却了葡萄酒或水;在这种燃烧的气候中,这对我们来说是极大的一致性”(Ellis,1751)。实际上,埃利斯(Ellis)首先迹象表明了海洋倾覆的结构,这是深海术的系统,该系统循环了地球周围的极地冷水。但直到几十年后,1797年,另一名英国人伯爵(Count Rumford)为埃利斯(Ellis)的“有用”发现做出了正确的解释:“如果
1. 将 5 ml 血液收集到含有 EDTA 的真空采血管 (Becton Dickinson) 中并混合。2. 用溶液 1 (10 mM Tris pH 7.6;10 mM KCl;10 mM MgCl2) 定容至 10 ml。3. 加入 120 μl Nonidet P40 (BDH) 以裂解细胞。颠倒几次以充分混合。4. 以 2000 rpm 的速度旋转核沉淀 10 分钟。5. 倒出上清液,不要移出沉淀。沉淀可以冷冻保存。6. 将沉淀轻轻地重新悬浮在 800 μl 溶液 2 (10 mM Tris pH 7.6;10 mM KCl;10 mM MgCl2;0.5 M NaCl;0.5% SDS;2 mM EDTA) 中。溶液 2 会裂解细胞核,所以要小心不要剪切 DNA。转移到 1.5 ml 的微量离心管中。7. 加入 400 μl 蒸馏苯酚(饱和于 1 M Tris pH 8.0)并混匀。8. 以 12000 rpm 的速度离心 1 分钟。将上层相转移到干净的微量离心管中。不要担心转移少量界面。9. 加入 200 μl 苯酚和 200 μl 氯仿:异戊醇(24:1)。颠倒混匀。10. 以 12000 rpm 的速度旋转 1 分钟。将上层相转移到干净的微量离心管中。11. 加入 700 μl 氯仿:异戊醇并按上述方法提取。12. 将上层水相转移到一个小的干净容器中。避免去除界面。加入 2 倍体积的冰冷乙醇并混合以沉淀 DNA*。 13. 使用密封的吸液管尖端将 DNA 纤维转移到含有 1 ml 70% 乙醇的微量离心管中。充分混合以清洗 DNA。14. 全速旋转 5 分钟。倒掉乙醇并在真空吸尘器中干燥沉淀物。在 65°C 的无菌水中重新悬浮 DNA。不要过度干燥基因组 DNA,否则将很难重新悬浮。
作为一名艺术家和讲师,我有幸参观了各个机构,并在课堂和工作室中讨论环境、健康和安全 (EHS) 问题。此外,在担任 RISD 绘画系主任期间,我帮助实施了一项全校范围的 EHS 计划。学校和艺术系并不总是能轻易建立良好的健康和安全实践。改变是困难的;新信息可能会让没有接受过适当培训的人群感到恐惧。我们正处于过渡时期:那些在教授艺术时很少关注材料毒性、正确通风和废物处理等问题的一代人正在退休。我们正在获得新技术和对我们每天使用的材料的新理解。当我刚开始与 RISD 的教职员工和管理人员就这些问题展开合作时,我曾怀疑,尽管我们怀着最好的意图,但我们的工作能否面世。一些传统主义者试图说服我们,将有毒的油漆和油墨换成无毒的,放弃使用有毒溶剂,并制定正式的工作室卫生标准,这些都侵犯了艺术家的个人权利。我将老派人士比作国家步枪协会:查尔顿·赫斯顿的名言“从我冰冷的死手中”回荡在工作室的走廊里,一些教职员工急于保护他们的镉红、铬绿、铅基片状白粉和甲基乙基酮(MEK,树脂铸造的催化剂)。有人高呼:“我们是真正的工艺的最后堡垒,是自由思想的纪律!”也许我们的理想主义让我们相信我们是永生的。最终,罗德岛设计学院的全体教职员工都被说服去寻找有毒物质的更安全替代品,但转变过程比我预想的要艰难。我只能说:在学术环境中,就像在当代政治中一样,领导者和教师重新阅读他们的职位描述和机构使命宣言并不是一个坏主意。我有一个朋友说,组织艺术家就像试图放牧鸡群。在我们的教育事业中,我们尊崇学术自由和自由开放探究的权利。我们珍视并保护允许不受约束的实验的艺术课程。但我们必须认识到,实验、使用不寻常材料或以非正统方式工作的自由并不意味着我们必须经营不安全的工作室。2000 年,新英格兰首次遭遇环境保护署的
摘要 希腊医生普拉克萨戈拉斯活跃于公元前 300 年左右。他代表了医学从希波克拉底时期到希腊化时期的过渡。普拉克萨戈拉斯是几位活跃于公元前 3 世纪的著名医生的老师。尽管他写了很多书,但他的作品没有一件留存至今。要了解他的教义,我们必须依靠公元一世纪的残篇和证词。保存下来的文本的缺乏也许解释了为什么现代文献中关于普拉克萨戈拉斯的出版物如此之少。只有两本包含希腊文本、翻译和评论的综合书籍出版(Steckerl 1958 和 Lewis 2017)。目的是试图了解为什么普拉克萨戈拉斯在四个明确界定的领域对古代产生了如此大的影响:体液在健康和疾病中的作用、血管的解剖学、脉搏和气(πνεῦμα)的作用。为了更好地理解他是如何提出这些思想的,有必要研究一下前苏格拉底哲学家、希波克拉底和亚里士多德在他之前提出了哪些思想。我在 Thesaurus Linguae Graecae 数据库中搜索了希腊文献,查找提到普拉克萨戈拉的文本。总共有 197 次提到他。普拉克萨戈拉非常强调体液在健康和疾病中的作用。当身体处于平衡状态时,血液会从食物中产生,人是健康的。当身体处于不平衡状态时,体液,尤其是冰冷的玻璃状痰,会产生对健康有害的体液。普拉克萨戈拉可能是第一个从形态和生理上明确区分动脉和静脉的人。他认为动脉的作用是将气,即温暖潮湿的空气,从心脏分配到身体周围。这种分配是通过动脉中的内在活动来实现的,这种活动会导致动脉搏动。普拉克萨戈拉在他的诊断学中使用了脉搏。他认为动脉中的痰液阻碍了气的输送,从而导致疾病。普拉克萨戈拉的主要遗产在于他对动脉和静脉的区分以及在诊断学中使用脉搏。
摘要 可持续太空探索需要改进原位资源利用 (ISRU) 技术,特别是利用当地资源生产机器人和人类探索所必需的产品。利用当地资源(如水)的能力不仅可以解决从地球运输物资的后勤挑战,还可以显著降低与太空任务相关的成本。水被列奥纳多达芬奇视为自然的驱动力,是太空探索的关键资源。作为宇航员的消耗品、辐射屏蔽以及电解成氢和氧(一种高效的火箭推进剂组合)描述了它的多种应用。然而,原位水提取在技术上仍然具有挑战性,需要进一步开发。LUWEX 项目通过开发和验证完整的原位水工艺链(包括提取、净化和质量监测)来应对这一挑战。它设想利用月球风化层中的水来推进并供宇航员饮用,从而实现可持续的太空探索。该综合测试装置使用热真空室内的冰冷月球尘埃模拟物模拟月球条件,旨在将整个流程链的技术就绪水平 (TRL) 从 2 级和 3 级提升到 4 级(即功能验证),一些子系统甚至可达到 TRL 5(即在相关环境中进行验证)。本文讨论了该项目的目标和相应的方法,强调了先进的水提取、捕获、净化和质量监测技术的开发和验证。通过这些技术,LUWEX 寻求为未来由欧洲主导的太空探索任务贡献创新的月球水提取和净化系统。本文概述了系统设计,并详细介绍了项目的技术发展路线图,阐述了 LUWEX 对未来探索任务的适应性,强调了其预计的潜力和长期目标,并概述了潜在的地面应用策略。转向可持续实践增强了我们执行长期任务的能力,最大限度地减少了对地球资源的依赖,从而提高了太空探索的可行性和可负担性。关键词:原位资源利用 (ISRU)、月球水提取、可持续技术、月球风化层、水净化 1. 简介 1.1 背景和动机 长期载人月球探索需要原位资源利用 (ISRU),以通过最大限度地减少质量、成本和风险来增强未来任务的能力 [1] ISRU 技术旨在利用本地资源为机器人和人类任务生产必需产品,
水对于人类来说是一种外来元素,溺水者对此深有体会。水是地球上所有生命的必需品,但它却有能力摧毁大多数陆地动植物。少量的水也能赋予生命。以海洋、河流和冰川的形式,它有能力撕裂、凿开和掀起地球,带来创造性的破坏。水是地球的主要特征。使用它、了解它、试图控制它一直是人类文明发展的核心。如今,人们生活在地球上所有大片陆地上,因为他们成功地在海上航行。然而,水始终是一种潜在的危险因素。从海滩温暖的沙滩踏入凉爽的海水,或从码头坚实的表面踏上颠簸的船甲板,您就进入了自然力量的冰冷怀抱。约瑟夫·康拉德 (Joseph Conrad) 写道:“向破坏性的自然屈服,用手脚在水中的劳作让深海支撑您。”他理解了人类与水关系的存在本质。康拉德的史诗小说《吉姆老爷》中的这句话概括了航海史,以及我们在水的世界中生活和工作的奋斗故事。1 这项背景研究是在远离海洋的大陆中心却位于广阔内海的岸边进行的。芝加哥市距离密歇根湖绵延数英里,大多数居民都生活在看不见的地方,他们不假思索地从神秘地输送到水龙头的水中获取生命。自来水经过加工和过滤,去除了其破坏力。只有那些在波涛汹涌的湖岸上行走或尝试在漆黑的湖水中航行的人,才能领略北美五大湖的原始本质。距离大都市只有几英尺远,拥有所有城市舒适设施,是一片美丽、冒险和危险的荒野。在第一艘船的船员在波涛下尖叫着死去三百多年后,在第一艘古印第安独木舟下水一万多年后,五大湖是一片广阔的未驯服的原始能量区,是陆地生物无法触及的领域。本背景研究是关于人们和技术,它们使得人们能够利用北美内海的荒野进行商业、通信和娱乐。从某种程度上来说,这是一部环境史,因为它的重点是北美人试图定居水荒野的方式。虽然五大湖仍处于荒芜状态,但海图、灯塔、浮标、改良航道、船闸、港口和城市的发展都是为了驯化这些内陆大湖。这些特征与道路、农场、工厂和城镇等公认的陆地发展标志一样,都是“定居”过程的一部分。然而,尽管大多数环境史都将自然作为主要叙事角色,但这项研究却着眼于
人们会认为,现在祖母住在芝加哥,和她(最疼爱的儿子)伊诺森西奥住在同一个城市,她会找到幸福。但事实并非如此。祖母比以前更刻薄。她不开心。她不知道自己不开心,这是最糟糕的不开心。结果,每个人都急着给她找个房子。一栋平房、一栋复式公寓、一栋褐砂石建筑、一栋公寓。什么都行,因为祖母的忧郁是会传染的,像黑死病一样凶猛地感染着家里的每一个成员。因为贝比(伊诺森西奥的兄弟)和宁法的公寓有房间可以接待客人,所以大家都知道祖母会和他们住在一起,直到她找到自己的房子。当计划是通过长途电话安排的,宝贝叔叔对着话筒大声喊道他坚持要她住在哪里,他和宁法不会考虑让她住在其他地方,女孩们很高兴她能来时,这一切似乎都很好。但如今她真的睡在 [孙女] 阿莫尔的窄床上,整个公寓里收音机和电视机都在喋喋不休,门和橱柜在砰砰作响,香烟的臭味渗透到一切,甚至她的皮肤上,卡车隆隆驶过,像地震一样震动着大楼,警报器和汽车喇叭声不绝于耳,嗯,这几乎把她逼疯了;就连喧闹的芝加哥风,这个粗鲁、喜怒无常的野兽,看你一眼就会笑。……高速公路上的车流整天整夜呼啸而过,让祖母无法入睡。她一有机会就小睡一会儿,即使公寓和里面的居民吵得最厉害的时候。她总是感到疲倦,但她却难以入睡,经常在清晨醒来一两次,在失眠中,她穿着拖鞋走到客厅,透过前窗可以看到车水马龙的街道、高速公路的广告牌,以及远处令人恐惧的肮脏工厂。卡车和汽车急速地从这里驶向那里,一刻也不停歇,高速公路的声音几乎听不到任何声音,而是一种像被困在贝壳里的大海的声音。她把额头贴在冰冷的玻璃上,叹了口气。如果祖母能体谅她的感受,她就会明白为什么她花了这么长时间才在芝加哥买新房子并定居下来,但她不是一个喜欢反思的女人。她太想念她的老房子了,而且太骄傲了,不愿承认自己犯了错误。她不能后退,不是吗?她被困在了中间,似乎处于荒无人烟的地方,介于这里和哪里之间?祖母怀念她每天早上的习惯,怀念她三分钟就能吃到的鸡蛋和 bolillo 1 早餐。她怀念用大脚趾摩擦浴室地板的八角形瓷砖。但最让她怀念的是她自己的床,床垫在中间凹陷,她熟悉的毯子的气味和重量,早晨从左边渐渐来临
上下文。詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜(JWST)捕获了有史以来最清晰的红外图像,这是一个原型中等辐照的光子主导区域(PDR),它完全代表了大多数UV-rumumination-the Milecular Soleculin ass the Milecular速度和星星形成的星座。目标。我们研究了一个巨大的恒星在分子云边缘发出的远 - 硫酸酯(FUV)辐射的影响,就光蒸发,电离,解离,H 2激发和粉尘加热而言。我们还旨在限制PDR边缘的结构及其照明条件。方法。我们使用Nircam和Miri获得了17个宽带和6个窄带地图,在宽光谱范围为0.7至28 µm。我们绘制了灰尘发射,包括芳香和脂肪族红外(IR)带,散射光和几个气相线(例如,Paα,Brα,H 2 1-0 S(1)在2.12 µm时)。为了进行分析,我们还将1.1和1.6 µm的两个HST-WFC3图与HS-Stis光谱观测到Hα线相关联。结果。我们以0.1至1''的角度分辨率探测了马头边缘的结构,并解决了其空间复杂性(相当于2×10-4至2×10 - 3 PC或40至400 au,在400 pc的距离处)。我们检测到一个微弱的横纹特征网络,该网络垂直于PDR前面延伸至Nircam的H II区域,Miri和Miri对纳米谷物发射敏感的过滤器以及1.1 µm的HST滤波器中的敏感,从而散布于较大的晶粒散布的光线。这确实可能是第一次检测到蒸发流中灰尘颗粒的夹带。在PDR的照明边缘,H 2的1-0 s(1)线的丝状结构在尺度上呈现出众多尖锐的子结构。与尘埃发射相比,沿边缘沿狭窄的层(宽度约为1'',对应于2×10 - 3 pc或400 au),与灰尘发射相比,H 2发射过量。电离正面和解离前在PDR的外边缘后面出现在距离1-2'',并且似乎在空间上重合,表明中性原子层的厚度很小(低于100 au)。所有宽带图都呈现出照明边缘和内部区域之间的颜色变化。在与天空平面相比,照亮的星σ-orionis略有倾斜的情况下,这可以通过灰尘衰减来解释,从而使马头以倾斜的角度从后面照亮。与Hα,PAα和BRα线中测得的排放的预测偏差也表明灰尘衰减。使用非常简单的模型,我们使用数据来得出灭绝曲线的主要光谱特征。在3 µm处的灭绝少量可能归因于在密集区域形成的晶粒上冰冷的H 2 O层。我们还将衰减曲线从PDR衍生为0.7至25 µm。在跨越马头内部区域的所有视线中,尤其是在IR峰位置周围,在JWST的整个光谱范围内,灰尘衰减似乎不可忽略。
