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Aug 18, 2023

🚀 Raumfahrtgeschäft: Supraleitung

Ist das heiße neue potenziell supraleitende Material aus Südkorea tatsächlich ein heißes neues supraleitendes Material? Laut Michael Norman, einem angesehenen Physiker, werden wir es in einer Woche wissen

Ist das heiße neue potenziell supraleitende Material aus Südkorea tatsächlich ein heißes neues supraleitendes Material?

Laut Michael Norman, einem Physiker und angesehenen Wissenschaftler am Argonne National Laboratory, werden wir es in einer Woche wissen. Ungefähr so ​​lange werden Forscher auf der ganzen Welt brauchen, um das Material zu reproduzieren, das von dem Wissenschaftlerteam, das es geschaffen hat, LK-99 genannt wurde, und um zu beurteilen, ob es sich tatsächlich um einen Supraleiter handelt oder einfach nur ungewöhnliche magnetische Fähigkeiten aufweist. Sein eigenes Labor arbeitet gerade daran.

Was dieses besonders wissenschaftliche Rennen spannender macht als die meisten anderen, ist die Tatsache, dass LK-99 auf relativ billigen und leicht zugänglichen Vorläufermaterialien basiert und mit Techniken synthetisiert werden kann, die vielen Labors und Unternehmen zugänglich sind. Eine der ersten US-Organisationen, die LK-99 entwickelt, dürfte Varda Space Industries sein, ein Startup, das Raumschiffe baut, die autonom Arzneimittel im Orbit herstellen werden.

Andrew McCalip, Forschungsleiter bei Varda, ist ein Ingenieur mit einem langjährigen Interesse an Materialwissenschaften. Als er die Artikel las, die die Welt der Physik erleuchteten, wurde ihm klar, dass sich der Großteil der für die Herstellung von LK-99 benötigten Ausrüstung bereits in seinem Labor befand, da Varda erforschte, wie man exotische Materialien im Orbit synthetisiert.

„Der obligatorische PSA: Ich bin Ingenieur, kein Materialwissenschaftler und schon gar kein Physiker“, sagt McCalip. „Mein Hintergrund liegt in der Herstellung von Dingen, die stark im Bereich der Fertigung liegen, und darin, ein neuartiges Konzept wirtschaftlich umsetzbar zu machen.“

Er machte sich an das After-Hour-Projekt und teilte seine Bemühungen auf Twitter unter dem Motto „Meissner-Effekt oder Pleite“.

Eine Pause für die Wissenschaft: Der Meissner-Effekt ist eine der einzigartigen Eigenschaften eines supraleitenden Materials – er stößt Magnetfelder aus. Diese Videos, die angeblich zeigen, wie winzige Splitter von LK-99 von beiden Polen eines Magneten abgestoßen werden, sind ein grober Beweis dafür, dass es potenziell supraleitend ist. Wenn ein Material supraleitend ist, fließen Elektronen nahezu ohne Energieverlust durch es hindurch, im Gegensatz zu leitfähigen Materialien wie Kupferdraht, die aufgrund des Widerstands Energie verlieren. Supraleitung tritt nur unter bestimmten Bedingungen und bisher bei sehr niedrigen Temperaturen auf. Wir verwenden Supraleiter, um einige coole Dinge zu tun, wie zum Beispiel mit MRTs in das Innere von Menschen zu blicken und Magnetschwebebahnen zu betreiben, aber ihre Kosten und Empfindlichkeit schränken eine breite Anwendung ein. Der Internet-Hype ist in vollem Gange, denn wenn billige Supraleiter bei Umgebungstemperaturen funktionieren, sind alle möglichen coolen Entwicklungen möglich, vom Quantencomputing bis hin zu hocheffizienten Batterien.

Zurück ins Labor: McCalip hat mehrere Tage lang hart daran gearbeitet, das Material zu synthetisieren. Heute erwartet er die Lieferung einer Ladung Kupferphosphid aus Polen, die es ihm ermöglichen wird, die Endreaktion abzuschließen. Heute Abend hofft er, eine Probe des Materials aus seinem Ofen entnehmen und seinen Magnetismus in einem Livestream testen zu können. Er plant außerdem, Proben des Materials mit Forschern der University of Southern California und anderen Institutionen zu teilen, die seine Eigenschaften genau beurteilen können.

In einer Welt voller Social-Media-Hypes und einer wissenschaftlichen Gemeinschaft, die schon zuvor von Betrügereien erschüttert wurde, trifft McCalip eine kluge Balance: Er ist vom Potenzial dieses Materials begeistert, erkennt aber an, dass die Erfolgsaussichten gering sind. Die theoretischen Einschätzungen des Materials variieren – eine Analyse des Wissenschaftlers Sinéad Griffin vom Lawrence Berkeley National Laboratory legt nahe, dass das Material tatsächlich interessante und möglicherweise supraleitende Eigenschaften hat; Norman sagt, die Theorie hinter dem Material scheine ihm nicht so überzeugend zu sein. Die Anweisungen zur Synthese von LK-99 sind unvollständig und unterscheiden sich zwischen den Veröffentlichungen und einem Patent für das Material. Und es besteht immer die Möglichkeit eines Fehlers bei der ursprünglichen Recherche oder bei der Herstellung der Probe.

„Wenn es sich als erfolgreich herausstellt, sind die Chancen natürlich gering, die Eigenschaften werden am Anfang nicht großartig sein, alle Verbesserungen werden in der Verarbeitung vorgenommen“, sagt McCalip. Es mag schwierig sein, das Material beispielsweise zu Drähten oder anderen nützlichen Konfigurationen zu formen, aber das ist die Art von wissenschaftlichem Rätsel, das zu einer technischen Herausforderung wirdMcCalip lebt für.

„Wenn die Physik real ist, wird es in den nächsten paar Monaten die Welt des Experimentators sein“, sagt er.

Denken Sie immer daran, dass es im Weltraum um mehr geht als nur um Raumfahrzeuge. Wenn Astronauten in diesem Fall aus der Mondumlaufbahn zurückkehren, benötigen sie eine Besatzung aus Seeleuten, Piloten und Tauchern, die ihnen hilft, aus dem Wasser zu ziehen. Diese Aufnahme stammt von einem Artemis II-Wiederherstellungstest letzte Woche vor der Küste von San Diego, Kalifornien.

Planet entlässt 10 % seiner Belegschaft. Das Weltraumdatenunternehmen entließ 117 Mitarbeiter, um seine Bilanz zu stärken, was CEO Will Marshall als notwendig bezeichnete, um mit dem wirtschaftlichen Gegenwind zu konkurrieren. Nach dem Börsengang im Jahr 2021 im Rahmen eines SPAC-Deals verzeichnete Planet im Jahr 2023 ein langsameres Umsatzwachstum als erwartet; Analysten gehen davon aus, dass dieser Schritt die Margen des Unternehmens verbessern wird.

Virgin Galactic wird mit den kommenden Flügen nicht viel verdienen. In einem Ergebnisbericht diese Woche prognostizierte das Weltraumtourismusunternehmen einen Umsatz von 2 Millionen US-Dollar, wenn es ein halbes Jahr lang einmal im Monat fliegt. Das unterstreicht, wie groß die Wette des Unternehmens auf eine Fahrzeugflotte ist, die voraussichtlich nicht vor 2026 fliegen wird.

Voyager und Airbus vereinbaren Vereinbarung über kommerzielle Raumstation. Der europäische Luft- und Raumfahrtriese wird der wichtigste Partner beim Bau eines neuen Orbitalhabitats sein und Lockheed Martin ersetzen. Voyager erhielt von der NASA einen Auftrag über 160 Millionen US-Dollar, um 2021 gemeinsam mit den Konkurrenten Axiom Space und Blue Origin mit der Arbeit an der Raumstation zu beginnen.

Starlink spielt eine große Rolle. Ein Artikel der New York Times über das Satelliten-Internetnetzwerk von SpaceX erregte diese Woche große Aufmerksamkeit, vor allem um zu unterstreichen, wie groß die Nachfrage nach einem alternativen Satelliten-Internetsystem ist. Das interessanteste Detail in dem Bericht ist, dass das Pentagon mit seinem Vertrag vom Juni 2023 über die Nutzung von Starlink in der Ukraine die Kontrolle über das Signal erhält, was dazu beitragen könnte, SpaceX von Bedenken hinsichtlich Elon Musks Flirt mit Wladimir Putin abzuschirmen.

Starship ist bereit, nass zu werden. SpaceX hat das Überschwemmungssystem getestet, das es bei zukünftigen Starship-Starts einsetzen wird, um zu verhindern, dass die riesige Rakete ihre Startrampe auseinanderreißt. Eine Frage, die es zu bedenken lohnt: SpaceX sagte in einer Umweltprüfung, dass es, wenn es ein solches Überschwemmungssystem betreiben würde, wahrscheinlich Rückhaltebecken für das Wasser bauen müsste, was wiederum Genehmigungen für das Graben in den Feuchtgebieten erfordern könnte. Bisher hat SpaceX diesen Prozess noch nicht eingeleitet, und es ist nicht klar, ob die Aufsichtsbehörden dies verlangen werden – aber es handelt sich um denselben zweideutigen Ansatz, der dazu führt, dass die Startlizenz des Unternehmens mehr als drei Monate nach dem letzten Versuch immer noch von der FAA geprüft wird.

Letzte Woche: Könnten private Unternehmen die Mars-Probenrückgabe retten?

Letztes Jahr: Im Rahmen der ersten privaten Mission zum Mars.

Dies war Ausgabe 190 unseres Newsletters. Ich hoffe, deine Woche ist nicht von dieser Welt! Bitte senden Sie supraleitende Materialproben, Tipps und fundierte Meinungen an [email protected].

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