domenica 23 novembre 2014

UN' ITALIANA NELLO SPAZIO: SAMANTHA CRISTOFOLETTI


                                  
                                        
                                                         Rai Replay 3, docufilm: "la donna delle stelle"
                    
La piattaforma di lancio si trova nella storica base spaziale di Bajkonur, nel Kazakhstan, da cui partì il primo uomo nello spazio, Jurij Gagarin. E da dove venne lanciata, nel 1963, anche la prima donna, Valentina Tereskhova. Da lì, oggi, quando in Italia saranno le 21,59, un razzo Sojuz porterà in orbita il Capitano Samantha Cristoforetti, prima astronauta italiana dell’Agenzia spaziale europea. 
Trentasette anni, pilota dell’Aeronautica Militare e astronauta dal 2009, trentina di origine, Samantha si appresta a prendere posto sul sedile di sinistra: «È quello dell’ingegnere dei sistemi e di co-pilota - ci ha raccontato -. Il mio ruolo è supportare il comandante durante il lancio e l’avvicinamento alla Stazione, che durerà sei ore, dopo quattro orbite. Al centro ci sarà il comandante, il russo Anton Shkaplerov, e a destra l’ingegnere di bordo della Nasa, Terry Virts». 
«Abbiamo già simulato tutte le operazioni del lancio - aggiunge - quando abbiamo fatto parte dell’equipaggio di riserva della missione partita a maggio e quando abbiamo accompagnato l’equipaggio fino alla rampa. Insomma, siamo davvero pronti, e non vediamo l’ora di partire». 

La Soyuz per arrivare alla ISS
 Le ultime settimane prima del lancio le ha trascorse ad addestrarsi per il lancio: «Trascorreremo sei mesi in orbita e solo poche ore nella Sojuz, cioè per il lancio e per il ritorno a Terra. Eppure gran parte dell’addestramento è dedicato a queste  due fasi, perché sono i momenti più dinamici e potenzialmente pericolosi. Con il comandante ho trascorso molte ore a settimana nel simulatore Sojuz. Abbiamo ripetuto più volte le procedure principali e abbiamo affrontato assieme le molteplici avarie che il nostro istruttore inseriva per farci operare negli scenari più diversi, anche d’emergenza». 
 E così coronerà il suo sogno di bambina: «Il fatto è che per diventare astronauta non c’è un percorso diretto: ero appassionata di tecnologia e di scienza, per cui dopo il diploma ho studiato ingegneria aerospaziale, mi sono appassionata al volo e sono diventata pilota militare. Queste esperienze mi hanno poi indirizzata verso la possibilità di realizzare il sogno di sempre».  
 Ora la felicità lascia un po’ di spazio anche all’orgoglio: «Soprattutto perché questa è una grande impresa italiana. Gli elementi pressurizzati in cui vivono gli astronauti sono in gran parte made in Italy e un grande contributo durante la fase di costruzione è stato dato dagli Mplm, i moduli logistici forniti dall’Asi, l’Agenzia spaziale italiana. E la mia missione, Futura, è il frutto di quell’impegno della nostra agenzia spaziale e della nostra industria».  

ISS

Durante i sei mesi in orbita lavorerà su diversi esperimenti: «Sì, dallo studio dell’equilibrio all’utilizzo di nanotecnologie per contrastare la decalcificazione delle ossa, dall’insufficienza venosa alle stampanti 3D, dai problemi del sonno a sistemi innovativi di monitoraggio della salute».

http://www.lastampa.it/2014/11/22/scienza/samantha-cristoforetti-pronta-al-decollo-domenica-il-sogno-diventa-realt-ufaJxxXQSm49hI5vBLlEUJ/pagina.html

CAPILLARITA'

La capillarità è un fenomeno che permette all'acqua di salire in tubicini molto sottili. Questo fenomeno è spiegato dall'esistenza di forze di attrazione tra le molecole dell'acqua e le pareti del tubicino: tali forze sono dette forze di adesione.
Anche tra una molecola d'acqua e l'altra esistono forze di attrazione dette forze di coesione. Quando l'acqua è contenuta in un tubo dal diametro grande, il numero delle molecole d'acqua a contatto con il vetro è relativamente piccolo. Quando invece si tratta di un tubo capillare, il numero di molecole dell'acqua a contatto con il vetro è molto piu' grande, quindi prevalgono le forze di adesione sulle forze di coesione. L'acqua sale per un certo tratto lungo il tubo di vetro, mentre la superficie del liquido non si presenta piana ma curva, con la concavita'  verso l'alto. 



Nel caso dell'acqua  la superficie libera del liquido ha la forma di menisco concavo, ma esistono liquidi come il mercurio, che "non bagnano la parete", in cui la superficie libera ha la forma di menisco convesso.


Incontriamo la capillarità nella vita di ogni giorno quando, ad esempio, inzuppiamo un biscotto nel tè, quando uno straccio o una spugna assorbono l'acqua oppure quando vediamo l'umidità risalire dal terreno lungo i muri di una casa.
Le piante sfruttano questo tendenza, la capillarità, per portare l'acqua dalle radici fino alle foglie.

sezione di vasi legnosi (linfa grezza)

giovedì 20 novembre 2014

IL FILM PIU' PICCOLO DEL MONDO

Ricercatori di IBM hanno creato nel 2013 un film i cui protagonisti sono degli atomi. Intitolato "A Boy and His Atom" questa piccolissima opera di animazione costituisce un nuovo record assoluto, ed è costituito da circa 250 immagini che si susseguono con una tecnica grossomodo assimilabile a quella dell'animazione a passo uno, o stop motion.

               

"Controllare, posizionare e formare gli atomi per creare un video a livello atomico è una disciplina precisa e del tutto nuova", ha commentato Andreas Heinrich (IBM Research). Per rendere possibile questa curiosa e strabiliante opera è stato usato un microscopio a effetto tunnel ( STM, scanning tunneling microscope) realizzato dalla stessa IBM, che permette appunto di "vedere" gli atomi, ingranditi di circa 100 milioni di volte. Esso possiede una punta che scorre sulla superficie da esaminare e la sua posizione posizione viene registrata in ogni momento. Questo permette di avere una posizione in rilievo della superficie ( andate qui per vedere alcune immagini).
Per ogni "scena" creata è stato poi realizzato uno dei fotogrammi che avrebbe costituito il video finale.
Anche se il filmato ha un intento divulgativo nasce da un risultato importante dell'IBM, che grazie all'abilità di muovere gli atomi ha realizzato nel 2012 la più piccola memoria magnetica del mondo fatta di soli 12 atomi e che costituisce le fondamenta per la realizzazione del computer quantistico. I computer quantistici saranno in grado un giorno di occuparsi in un lampo di operazioni che oggi richiedono anni.

http://www.tomshw.it/cont/news/ibm-gira-il-primo-film-atomico-della-storia-effetti-da-oscar/45329/1.html

GLI ATOMI SI VEDONO?


Questa foto somiglia a un nido d'ape visto con una lente di ingrandimento. In realtà in questo caso la lente, o meglio l'occhio, è la punta nanoscopica di un microscopio a forza atomica, e il nido d'ape è una molecola di  nanografene. In questo modo gli scienziati guidati da Leo Gross dell' Ibm Research – Zurich, sono riusciti a vedere l'invisibile: i singoli legami chimici che tengono insieme gli atomi, apprezzandone le differenze di forza e lunghezza. Un traguardo, come spiegano i riceratori su Science del 14 settembre 2012.




Ecco altre immagini di atomi trovate in rete, ottenute  con il microscopio effetto tunnel.
atomi di silicone, organizzati in cristalli



blu nichel

atomi di cobalto azzurri su superficie di rame 
superficie della grafite, coni chiari sono atomi di carbonio 

mercoledì 19 novembre 2014

LEGAMI AD IDROGENO E CARATTERISTICHE DELL'ACQUA




L’acqua ha proprietà fisiche e chimiche molto particolari che ne fanno il liquido  il liquido "biologico" per eccellenza. E allora, esaminiamo alcune di queste "stranezze", dovuta alla presenza di legami di idrogeno tra le molecole 

L’acqua è liquida nell’intervallo di temperatura in cui avvengono tutti i più importanti processi biologici.

 A differenza della maggior parte delle altre sostanze, l’acqua liquida ha densità maggiore dell’acqua solida, il ghiaccio. Tutto ciò ha profonde implicazioni ecologiche.


L'acqua sotto lo strato superficiale di ghiaccio rimane perciò abbastanza calda da permettere la vita delle piante e degli animali acquatici.



L’acqua è un ottimo solvente per soluti polari e ionici. Forma legami idrogeno con altre molecole di acqua e con altre molecole polari, e quindi può sciogliere sostanze attraverso tali interazioni.

Molecole di acqua circondano lo ione sodio

Anche il glucosio è una molecola che presenta delle regioni polari e quindi è solubile in acqua ( il simile scioglie il suo simile)
modellino di molecola di glucosio

La presenza di legami idrogeno porta ad un’elevata temperatura di ebollizione.

L’acqua ha una capacità termica alta rispetto a quella della terra e dell’atmosfera. Questo significa che è necessario molto più calore per aumentare di 1 grado la temperatura di una determinata massa di acqua rispetto alla stessa massa di terra. Tale comportamento è dovuto alla rete di legami idrogeno esistenti tra le sue molecole.
Dal punto di vista ambientale, la capacità dell’acqua di assorbire molto calore senza un forte aumento della temperatura influenza fortemente il clima sulla Terra. Le grandi masse di acqua (laghi, fiumi, oceani) assorbono o cedono grandi quantità di calore con piccole variazioni di temperatura, e questo rende il clima delle regioni circostanti più temperato e la temperatura più stabile rispetto alle zone più interne.

L'acqua possiede una elevata "tensione superficiale", determinata proprio  dalle forti interazioni intermolecolari dovute ai legami idrogeno. La tensione superficiale di un liquido è dovuta alla diversa attrazione che una molecola subisce da parte di altre molecole vicine a seconda che si trovi nella massa di un liquido o sulla sua superficie, come è schematizzato nella figura.
Per abbassare l’alta tensione superficiale dell’acqua, che inibirebbe alcune funzioni, gli organismi viventi producono opportuni composti, detti tensioattivi, simili ai detergenti. Nei polmoni, per ridurre il lavoro necessario ad aprire gli spazi alveolari e permettere una buona respirazione, le cellule alveolari secernono un tipo particolare di tensioattivo, un fosfolipide.

domenica 16 novembre 2014

MISSIONE ROSETTA: PHILAE IN STAND BY, ARRIVEDERCI?

Il lander Philae non si è " accometato" nel luogo previsto; a causa del mancato arpionamento al terreno, al momento dell'impatto con la cometa, il lander è rimbalzato due volte, andando a finire a più di un kilometro di distanza dal sito previsto. L’Esa ha cercato  di individuare il luogo esatto in cui si trova il lander. E' risultato essere   un punto in ombra, una situazione che impedisce ai pannelli solari di fornirgli l’energia necessaria a funzionare. Il robot per questo è entrato in letargo, ma prima Philae è riuscita a compiere una serie di esperimenti e ha avviato il suo trapano, cercando di raccogliere campioni di suolo da analizzare, rocce antiche miliardi di anni che potrebbero rivelare molte informazioni sulla formazione del Sistema Solare. Il centro di controllo è riuscito anche  a farlo ruotare di 35 gradi e ad alzarlo leggermente, in modo da esporre maggiormente al Sole i pannelli solari. Infatti la speranza è che prima o poi, magari anche grazie a una rotazione del nucleo cometario, Philae  possa ricevere abbastanza luce da riattivarsi. In quel caso, potrebbe riprendere il suo lavoro. Rosetta intanto continua la sua missione e continua a raccogliere informazioni. Si è riportata a 30 chilometri dal nucleo e da quell’altezza continua ad orbitare intorno alla cometa.



sabato 15 novembre 2014

EVOLUZIONE DEGLI INSETTI

In  un articolo comparso all’inizio di novembre su Science viene riportato uno studio sulle caratteristiche genetiche di 144 specie di insetti. Dal 2012 fino ad oggi 100 scienziati, afferenti a diverse discipline (biologia molecolare, morfologia e tassonomia degli insetti, paleontologia, evoluzione, embriologia, bioinformatica), si sono riuniti nel consorzio 1Kite, con l’unico obiettivo di spiegare origini e parentele degli insetti che hanno tanta importanza nell’ecologia e nell’economia del nostro pianeta. Grazie  all'utilizzo  di moderne tecniche di biologia molecolare sono stati analizzati 1478 geni ed alla fine si è arrivati alla conclusione che gli antenati degli attuali insetti sarebbero stati senza ali e avrebbero colonizzato la terra 480 milioni di anni fa. Quando le piante hanno incominciato a crescere in altezza formando arbusti e poi alberi circa 400 milioni di anni fa, anche gli insetti si sarebbero dotati di ali, quasi come se si volessero assicurare ugualmente l’accesso al polline. L’invasione della terra sarebbe invece avvenuta più tardi, cioè circa 345 milioni di anni fa, quando gli insetti avrebbero incominciato a diversificarsi e a formare numerose specie.