Rocket Lab, công ty có trụ sở tại Mỹ, đang tạo ra những bước tiến lớn trong lĩnh vực du hành vũ trụ với tên lửa tải trọng trung bình Neutron, New Atlas hôm 20/10 đưa tin.

Ban đầu, quá trình chế tạo Neutron bao gồm việc đặt hàng trăm lớp và hàng nghìn feet vuông (1 feet bằng 0,3 mét) sợi carbon được lên khuôn bằng tay, đòi hỏi một đội ngũ lớn làm việc nhiều tuần để hoàn thành. Giờ đây, với Máy đặt sợi tự động (AFP) mới của Rocket Lab, công việc này có thể hoàn thành chỉ trong một ngày.

AFP giống như một máy in 3D tự động cao 12 mét, nặng 75 tấn, phun ra những lớp sợi carbon với tốc độ 100 mét mỗi phút. Thay vì in từng mảnh, cỗ máy đặt các tấm sợi carbon theo nhiều hướng, từng lớp một, tạo độ bền chắc và độ cứng cho mỗi cấu trúc.

Với khả năng di chuyển theo phương ngang tới 30 mét, AFP có thể chế tạo những mảnh lớn nhất – phần liên tầng dài 28 mét và phần vỏ bảo vệ của tên lửa Neutron. Cỗ máy cũng đảm nhận việc rải các lớp của tầng đầu tiên (đường kính 7 mét) và bồn chứa của tầng thứ hai (đường kính 5 mét).

Khi chế tạo một mảnh, hệ thống kiểm tra tự động tích hợp trong máy sẽ rà quét để phát hiện khiếm khuyết hoặc sai sót trong cấu trúc composite carbon và tạm dừng để cảnh báo người vận hành trước khi chế tạo lớp tiếp theo.

Rocket Lab dự kiến việc sử dụng AFP giúp tiết kiệm hơn 150.000 giờ lao động để chế tạo Neutron, giúp mẫu tên lửa này trở nên rẻ hơn, sản xuất nhanh và dễ dàng hơn. Công ty dự định phóng tên lửa Neutron đầu tiên vào năm 2025.

Theo Rocket Lab, sau khi hoàn thiện, Neutron sẽ trở thành tên lửa bằng vật liệu composite lớn nhất lịch sử. Tên lửa dự kiến cao 43 m, đường kính 7 mét, có sức chở 13 tấn lên quỹ đạo Trái Đất thấp (LEO) và có thể tái sử dụng. Trong khi đó, hệ thống tên lửa Starship của SpaceX chủ yếu làm từ thép không gỉ, Starliner của Boeing chủ yếu sử dụng hợp kim nhôm. Ban đầu, SpaceX đã cân nhắc sử dụng vật liệu composite CF cho Starship, nhưng cuối cùng chọn thép không gỉ vì hiệu quả về chi phí, khả năng chịu nhiệt và độ bền.

Thu Thảo (Theo New Atlas)

Nghiên cứu thực hiện bởi nhóm nhà khoa học tại Đại học Duke, công bố trên PNAS hôm 21/10. Nghiên cứu mô hình mới chỉ ra rằng hiện tượng khí hậu toàn cầu tự nhiên, El Niño và hiện tượng lạnh đi kèm, La Niña, đã xảy ra trong 250 triệu năm qua. Mặc dù các hình thái thời tiết phức tạp này là động lực của những thay đổi thời tiết khắc nghiệt ngày nay, nghiên cứu cho thấy chúng mạnh hơn đáng kể trong quá khứ.

El Niño (tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là cậu bé) và La Niña (cô bé) là một phần của chu kỳ El Niño-Southern Oscillation (ENSO), là kết quả của sự biến đổi nhiệt độ đại dương ở Thái Bình Dương xích đạo. Trong điều kiện bình thường, gió mậu dịch thổi về phía tây dọc theo đường xích đạo mang nước ấm từ Nam Mỹ đến châu Á.

Sử dụng các công cụ mô hình khí hậu giống như Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), nhóm nghiên cứu đã mô phỏng các điều kiện thời tiết từ 250 triệu năm trước. Những công cụ này thường được các nhà nghiên cứu khí hậu sử dụng để dự đoán những diễn biến trong tương lai do biến đổi khí hậu, nhưng chúng cũng có thể được chạy ngược để xem xét những gì đã xảy ra.

Hu và các đồng nghiệp chỉ ra rằng cường độ của các dao động trong quá khứ phụ thuộc vào hai yếu tố: cấu trúc nhiệt của đại dương và cái mà họ gọi là “nhiễu động khí quyển” của gió bề mặt đại dương.

“Vì vậy, một phần của nghiên cứu của chúng tôi là, bên cạnh cấu trúc nhiệt của đại dương, chúng ta cũng cần chú ý đến nhiễu động khí quyển và hiểu cách những cơn gió đó sẽ thay đổi”, Hu nói. Ông cho biết, trong mỗi thí nghiệm nhóm đã thực hiện thấy El Niño Southern Oscillation hoạt động và “nó gần như mạnh hơn những gì chúng tôi có bây giờ, một số mạnh hơn, một số mạnh hơn một chút”, Hu nói thêm.

Các nhà nghiên cứu không thể mô hình hóa từng năm trong mô phỏng này, do khoảng thời gian đáng kể mà nó đại diện, nhưng họ đã có thể đánh giá các điều kiện theo “lát cắt” cứ sau 10 triệu năm. Mô phỏng này mất hàng tháng để hoàn thành, nhưng nó đã cung cấp một mô hình cho hàng nghìn năm.

Shineng Hu, trợ lý giáo sư về động lực học khí hậu tại Trường Môi trường Nicholas thuộc Đại học Duke cho biết, các thí nghiệm mô hình đã bị ảnh hưởng bởi các điều kiện biên khác nhau, như sự phân bố đất liền – biển khác nhau (với các lục địa ở những nơi khác nhau), bức xạ mặt trời khác nhau, CO2 khác nhau”.

Tại các thời điểm khác nhau trong quá khứ, bức xạ mặt trời đến hành tinh thấp hơn khoảng 2% so với hiện nay, nhưng đồng thời, nồng độ CO2 cao hơn, khiến bầu khí quyển và đại dương ấm hơn ngày nay.

Đặc biệt, 250 triệu năm trước, trong kỷ Mesozoi, Nam Mỹ nằm ở giữa siêu lục địa Pangea, và các dao động thời tiết diễn ra ở phía tây, ở Panthalassa – siêu đại dương bao la bao quanh vùng đất rộng lớn.

Những mô phỏng này rất có giá trị để hiểu cách ENSO có thể hoạt động khi biến đổi khí hậu tiếp tục diễn ra. Chủ đề này đã được tranh luận trong một thời gian và các nghiên cứu trước đây cho thấy các hiện tượng thời tiết có thể trở nên mạnh hơn trong tương lai khi khí hậu tiếp tục nóng lên.

Như vậy, nghiên cứu mới này cho thấy ENSO sẽ bị ảnh hưởng đáng kể trong tương lai, do những thay đổi trong cấu trúc nhiệt của đại dương và nhiễu động khí quyển, cùng với tất cả những điều bất định đi kèm với nó. “Nếu chúng ta muốn có một dự báo tương lai đáng tin cậy hơn, trước tiên chúng ta cần hiểu khí hậu trong quá khứ”, Hu nói.

Minh Thư (Theo IFL Science)

Luke Durant, nhà nghiên cứu nghiệp dư kiêm cựu nhân viên Nvidia phát hiện số nguyên tố lớn nhất từ trước tới nay. Số nguyên tố mới là 2^136.279.841 – 1, đánh bại kỷ lục trước đó là 2^82.589.933 – 1 khi nhiều hơn 16 chữ số, theo Live Science. Số nguyên tố là những số tự nhiên chỉ chia hết cho 1 và chính nó. Những số nguyên tố nhỏ nhất là 2, 3, 5, 7 và 11. Về lý thuyết, tập hợp các số nguyên tố là vô tận, nhưng tìm ra chúng ngày càng khó hơn khi giá trị càng lớn.

Để tìm ra số nguyên tố mới, Luke Durant sử dụng một chương trình miễn phí mang tên Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) để rà soát mọi khả năng bằng thuật toán. Nỗ lực của ông đòi hỏi sử dụng hàng nghìn bộ xử lý đồ họa (GPU) ở khắp 24 trung tâm dữ liệu tại 17 nước, một thành tựu “kết thúc 28 năm thống trị của máy tính cá nhân thông thường trong tìm kiếm số nguyên tố khổng lồ”, theo thông báo trên website của GIMPS.

Số nguyên tố mới được xác nhận chứa 41.024.320 chữ số. Đây cũng là số nguyên tố Mersenne thứ 52 được biết đến, dãy số nguyên tố đặt theo tên Marin Mersenne, một linh mục và nhà bác học người Pháp soạn công thức tìm số nguyên tố bằng cách biểu thị dưới dạng 2^p – 1 với p là số nguyên dương. Dù không phải là cách duy nhất để phát hiện số nguyên tố, phương pháp này dễ hơn so với các phương pháp khác.

Theo đội ngũ phía sau GIMPS, có nhiều thuật toán mật mã học được phát triển dựa trên số nguyên tố. Phát hiện giúp Durant nhận được khoản tiền thưởng 3.000 USD từ GIMPS. Giải thưởng trị giá 150.000 – 250.000 USD sẽ được lần lượt trao cho người phát hiện số nguyên tố có hàng trăm triệu và hàng tỷ chữ số đầu tiên.

An Khang (Theo Live Science)

Nhiều năm qua, giới nghiên cứu đã tìm kiếm loại nhựa phân hủy sinh học nhanh nhất trong môi trường biển khi hàng triệu tấn nhựa đang trôi xuống đại dương mỗi năm. Giờ đây, nhóm nhà khoa học từ Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI) phát hiện CDA là loại nhựa phân hủy nhanh nhất trong nước biển, được phân loại là nhựa sinh học về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên, họ còn đẩy nhanh tốc độ phân hủy của vật liệu này nhờ kỹ thuật biến đổi đơn giản gọi là “tạo bọt”, khiến nó xốp hơn, New Atlas hôm 18/10 đưa tin.

CDA, hay cellulose diacetate, làm từ cellulose – loại polymer tự nhiên có trong thành tế bào thực vật, đặc biệt là trong bông hoặc bột gỗ. CDA xuất hiện từ cuối những năm 1800 và được dùng trong rất nhiều vật dụng, từ đầu lọc thuốc lá (cách sử dụng phổ biến nhất) đến gọng kính râm, phim chụp ảnh và hàng triệu thứ khác trong cuộc sống hàng ngày.

Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia khiến CDA dạng xốp phân hủy nhanh hơn dạng rắn 15 lần, thậm chí nhanh hơn giấy. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí ACS Publications.

“Chúng tôi đã đưa kiến thức cơ bản vào việc thiết kế một vật liệu mới vừa đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, vừa phân hủy dưới biển nhanh hơn bất cứ vật liệu nhựa nào khác mà chúng tôi biết, thậm chí nhanh hơn giấy”, Collin Ward, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Trong thử nghiệm kéo dài 36 tuần, khi đặt trong các bể chứa nước biển chảy liên tục, mút xốp CDA đã mất 65 – 70% khối lượng gốc. Một loại nhựa thông thường khác hiện diện ở mọi đại dương trên thế giới, Styrofoam, không hề phân hủy với cùng khoảng thời gian.

Trong nghiên cứu mới, Ward cùng các nhà khoa học khác của WHOI đã hợp tác với công ty sản xuất nhựa sinh học Eastman, đơn vị cung cấp vật liệu, tài trợ và là đồng tác giả. Nghiên cứu được thực hiện với môi trường có kiểm soát trong phòng thí nghiệm. Nhóm tác giả đã kiểm soát ánh sáng, nhiệt độ và nhiều yếu tố khác để mô phỏng các điều kiện của đại dương.

Nghiên cứu mới sẽ giúp các ngành công nghiệp giảm sử dụng nhựa truyền thống và hướng tới những lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường hơn. Thành công của CDA dạng xốp cho thấy vật liệu này có thể dùng trong nhiều sản phẩm, giúp giảm lượng rác thải nhựa khó phân hủy dưới biển. Hiện Eastman đã sản xuất loại khay có thể phân hủy sinh học và ủ thành phân hữu cơ từ CDA dạng xốp thay cho khay xốp thông thường dùng để đóng gói thịt – loại khay không phân hủy sinh học trong bất kỳ môi trường tự nhiên nào, dù trên đất liền hay dưới biển.

Thu Thảo (Theo New Atlas)