一种新的锂-空气电池设计有望实现前所未有的能量密度

一种新的锂-空气电池设计有望实现前所未有的能量密度它可以作为电池市场的一个真正的突破，并可能成为运输和重型车辆（如飞机、火车甚至潜艇）的一场革命。这种新的电池可以维持1000多个充电周期，而能量效率只下降了5%，对库仑效率的影响为零。这意味着所有的初始电池材料仍然是活跃的，在充电/再充电周期中没有不可逆的副反应。伊利诺伊理工学院的研究人员构思的设计使用了基于陶瓷-聚氧化乙烯复合材料的固体电解质，与液体电解质相比，它更安全、更高效。作为固体电解质的陶瓷和聚合物材料在单独使用时有其自身的缺点，但当它们结合在一起时，可以同时提供陶瓷的高离子传导性和聚合物的高稳定性。这种复合电解质能够在室温下工作，这对于锂空气电池来说是第一次。据伊利诺伊理工大学化学工程系助理教授穆罕默德-阿萨迪说，固态电解质"贡献了总能量密度的75%左右"。仍有进一步改进的余地，通过在不影响性能的情况下尽量减少厚度，新的设计可以实现"非常非常高"的能量密度。锂空气电池有可能每公斤储存一千瓦时或更高的能量，这比目前的锂离子技术高出四倍。刊登在《科学》杂志的文章说，基于氧化锂（Li2O）形成的锂空气电池，理论上可以提供"与汽油相当"的能量密度。展望未来，阿萨迪计划与私营企业伙伴合作，尝试并优化设计，以便制造。该研究人员说，新的技术突破为实际将锂空气电池推向市场打开了"一扇巨大的可能性之窗"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343337.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343337.htm

新技术实现前所未有的月球测绘精度

新技术实现前所未有的月球测绘精度科学家们开发出了从阴影到形状的增强技术，大大提高了绘制月球表面地图的效率和准确性。这项创新为任务规划人员提供了更详细的地图，特别是对月球南极等具有挑战性的地形。这幅以月球表面的国际天文学联合会（IAU）302号环形山为特色的斜视图是阿波罗10号宇航员于1969年5月拍摄的。图片来源：美国国家航空航天局布朗大学学者本杰明-博特莱特（BenjaminBoatwright）和詹姆斯-海德（JamesHead）的研究成果于5月28日发表在《行星科学杂志》（PlanetaryScienceJournal）上，介绍了一种名为"从阴影到形状"（shape-from-shading）的绘图技术的改进。该技术用于创建月球地形的详细模型，勾勒出环形山、山脊、斜坡和其他地表危险。通过分析光线照射月球不同表面的方式，研究人员可以从二维图像的合成图中估算出物体或表面的三维形状。 加强月球安全与探索精确的地图可以帮助月球任务规划人员确定安全着陆点和科学兴趣区，使任务操作更加顺利和成功。布朗大学地球、环境与行星科学系博士后研究员、新论文的第一作者博特莱特说："它能帮助我们更好地了解那里到底有什么。"我们需要了解月球表面光照不足的地形，比如月球南极的阴影区，NASA的阿耳特弥斯（Artemis）任务就瞄准了那里。这将使自主着陆软件能够导航并避开可能危及任务的危险，如大石头和巨砾。因此需要尽可能高分辨率的地表地形图模型，因为细节越多越好。"伊纳不规则赤褐色斑块的现有模型（A、C、D）与研究中更详细、更清晰的阴影形状模型（B、E）的对比。资料来源：B.Boatwright，NASA/戈达德太空飞行中心/梅斯研究中心简化绘图过程然而，精确地图的绘制过程是劳动密集型的，在涉及复杂的光照条件、不准确的阴影解释和处理地形变化时有其局限性。布朗大学的研究人员对"从阴影看形状"技术的改进主要集中在解决这些问题上。学者们在研究报告中概述了如何利用先进的计算机算法将大部分过程自动化，并显著提高模型的分辨率。研究人员说，新软件为月球科学家提供了工具，使他们能够以更快的速度绘制出包含更多细节的月球表面大图。 月球绘图的先进技术波特莱特说："从阴影到形状要求你使用的图像彼此完全对齐，这样一张图像中的特征在另一张图像中的位置就完全相同，这样才能建立起这些信息层，但目前的工具还不能让你随便给它一堆图像，它就能吐出一个完美的产品。我们采用了一种图像对齐算法，它能在一张图像中找出特征，并试图在另一张图像中找到相同的特征，然后将它们对齐，这样你就不必坐在那里手动追踪多张图像中的兴趣点，这需要花费大量的时间和脑力。"研究人员还采用了质量控制算法和额外的过滤器来减少对齐过程中的异常值，这些工具可以确保对齐的图像匹配，并移除对齐效果不佳的图像。通过只选择最终可用的图像，这样可以提高质量，并将精度降低到亚米级分辨率。这样的速度还可以检查更大的表面区域，从而提高这些地图的制作水平。 对比与未来应用研究人员将他们绘制的地图与其他现有地形模型进行比较，寻找月球表面特征的差异或误差，以此评估地图的准确性。他们发现，与传统技术生成的地图相比，利用从阴影到形状的改进方法生成的地图更加精确，能显示月球表面地形更微妙的特征和变化。在这项研究中，研究人员主要使用了月球轨道激光高度计和月球勘测轨道相机的数据，这些数据来自美国宇航局月球勘测轨道器上的仪器。科学家们计划使用他们改进的"从阴影到形状"软件（shape-from-shading）制作月球地图，并希望其他人也能在建模工作中使用该软件。这也是他们使用开源算法制作该工具的原因。 对月球探测的影响曾参与阿波罗计划的布朗大学地质科学教授海德说："这些新的地图产品大大优于我们在阿波罗任务期间的探索规划，它们将极大地改进阿耳特弥斯和机器人任务的任务规划和科学回报。"研究人员希望这一新工具能够提高美国国家航空航天局（NASA）和世界各地航天机构目前对月球科学和探索的兴趣。博特莱特说："让所有人都能使用这类工具，可以获得大量信息。这是一种平等的科学方式"。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433193.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433193.htm

NOAA无人机以前所未有的方式捕捉到一场飓风

NOAA无人机以前所未有的方式捕捉到一场飓风据BGR报道，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布了一段视频，显示其使用的机器人以前所未有的方式捕捉到了一场飓风。这段视频在YouTube上发布，内容是由NOAA的Saildrone，一架23英尺长的无人机拍摄的画面。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1321099.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1321099.htm

CEERS项目允许人们以前所未有的方式观看韦伯的最耀眼照片

CEERS项目允许人们以前所未有的方式观看韦伯的最耀眼照片据BGR报道，本月早些时候，詹姆斯·韦伯太空望远镜团队发布了一些迄今为止最耀眼的照片。不仅如此，美国宇航局（NASA）还分享了韦伯迄今为止拍摄的最大图像。这张图片被分解成四个板块，是韦伯放大的星系和天体的拼接图。更令人震惊的是，詹姆斯·韦伯和宇宙演化早期发布科学调查(CEERS)项目团队终于给人们提供了一个自己放大图像的方法。这张图片是詹姆斯·韦伯的CEERS研究的一部分，在12月底之前仍有6张图片需要拍摄。这张图片大约是詹姆斯·韦伯在7月12日分享的最初的深场图片的八倍，它的四个板块内包括了一些惊人的星系。根据EarthSky.org的报道，这些图像是詹姆斯·韦伯望远镜的NIRCam在整个2022年计划拍摄的10张图像中的4张。这些最新的詹姆斯·韦伯为CEERS拍摄的图像是围绕着北斗七星的斗柄周围的一片天空。图像中可以看到多个星系和其他天体，但其中最引人注目的包括一个红移为z=0.16的螺旋星系。也有很多蓝色的、形成星系的星系团。这些詹姆斯-韦伯CEERS图像的重要之处在于人们可以放大。如果你前往CEERS网站，你可以调出一个詹姆斯·韦伯CEERS调查的可放大版本。如果你下载高分辨率的版本，你可以大幅放大。这将使你更清楚地看到詹姆斯·韦伯能够捕捉到的细节。詹姆斯·韦伯已经捕获了一组非常独特的图像。拍摄这些大量的、详细的照片是詹姆斯·韦伯望远镜如此与众不同的部分原因。此外，由于太空望远镜利用红外光信号，它还可以探测到系外行星上的二氧化碳。詹姆斯-韦伯和CEERS项目将共同揭开关于我们宇宙的一些惊人信息。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309295.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309295.htm

詹姆斯-韦伯以前所未有的方式捕获了“幽灵星系”图像

詹姆斯-韦伯以前所未有的方式捕获了“幽灵星系”图像詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄到了一张大家以往从未见过的幽灵星系(PhantomGalaxy)的详细新图像。幽灵星系也被称为Messier74，是一个旋臂星系，距离地球约3200万光年。这张新图像是作为詹姆斯-韦伯跟PHANGS项目合作的一部分而拍摄的。PHANGS全称PhysicsatHighAngularResolutioninNearbyGalaxies，以前曾对90个星系的恒星托儿所进行过首次调查。它对Messier74的观测导致了詹姆斯-韦伯对幽灵星系的新图像，并且是对19个附近星系调查的一部分。PHANGS项目想要更好地了解恒星是如何形成的。因此，它将目光投向了Messier74和我们周围的其他星系来寻找这些答案。到目前为止，这些观测的结果并没有令人感到满意。这也不是人们第一次观察Messier74。之前，哈勃太空望远镜拍摄到了这个星系的图像。虽然那张图片本身就令人惊叹，但它所包含的细节却远不及詹姆斯-韦伯捕捉到的幽灵星系的数量。Messier74通常被称为幽灵星系，这是因为它在我们的天空中显得非常微弱。这使得它很难被发现--有时甚至不可能。因此，它在天文学界被称为“幽灵”。这些正在进行的观测只是詹姆斯-韦伯研究我们宇宙工作的延续。早在7月，NASA公布了詹姆斯-韦伯的首批图像。这些图像让人们看到了早期宇宙的详细和丰富多彩的面貌。现在，詹姆斯-韦伯计划利用其红外传感器探索更多的宇宙。这些传感器使我们能看到超出人类正常标准的东西。获得幽灵星系的另一个伟大外观是詹姆斯-韦伯正在进行的工作的一个副产品。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310635.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310635.htm

引力透镜以前所未有的细节揭示暗物质的细微结构

引力透镜以前所未有的细节揭示暗物质的细微结构透镜系统MGJ0414+0534中的暗物质波动。蓝白色代表ALMA观测到的引力透镜图像。暗物质的计算分布以橙色显示；较亮区域表示暗物质浓度较高，暗橙色区域表示浓度较低。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),K.T.Inoueetal.新研究以前所未有的细节揭示了暗物质的分布，最小尺度为30000光年。观测到的分布波动为暗物质的性质提供了更好的约束。神秘的暗物质占宇宙物质的大部分。暗物质是不可见的，只有通过引力效应才能让人们知道它的存在。暗物质从未在实验室中被分离出来，因此研究人员必须依靠"自然实验"来研究它。引力透镜是自然实验的一种。有时，由于随机的机缘巧合，从地球上看，宇宙中距离不同的两个物体会位于同一条视线上。当这种情况发生时，前景天体周围的物质所造成的空间曲率就像透镜一样，使背景天体的光线路径发生弯曲，从而形成透镜图像。然而，在自然实验中很难达到探测质量小于星系的暗物质团块的高分辨率，因此暗物质的确切性质一直没有得到很好的证实。引力透镜系统MGJ0414+0534的概念图。与透镜星系相关的暗物质显示为淡蓝色和白色。星系际空间的暗物质用橙色表示。实线表示受引力弯曲的无线电波的实际路径。虚线表示透镜图像的明显观测位置。图片来源：NAOJ,K.T.Inoue由日本景代大学教授KaikiTaroInoue领导的日本研究小组利用ALMA（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）研究了金牛座方向上被称为MGJ0414+0534的引力透镜系统。在这个系统中，由于大质量星系对光线的引力作用，前景天体形成的背景天体图像不是一个，而是四个。借助弯曲效应和新的数据分析方法，研究小组能够以前所未有的高分辨率探测到暗物质沿视线分布的波动，最小尺度可达3万光年。家观测到的暗物质分布所提供的新约束条件与缓慢移动或"冷"暗物质粒子的模型是一致的。未来，研究小组计划通过更多的观测来进一步制约暗物质的性质。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397475.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397475.htm