Månelandinger er ikke lette. Bare Kina, USA og Russland har klart bragden med å gjøre en kontrollert, myk robotlanding på månens overflate, og det er foreløpig bare USA som har klart å sende mennesker dit.

Nå ber et engelsk firma om dine penger til å finansiere et forskningsoppdrag med en ubemannet romsonde til månen. Oppdraget kalles Lunar Mission One, og ble lansert for noen dager siden gjennom folkefinansieringssiden Kickstarter.

Over 6 millioner kroner.

De ber om 600 000 pund, drøyt 6,4 millioner kroner. I skrivende stund har de allerede samlet inn over 250 000 pund etter bare tre dager.

Dette er ikke nok penger for å finansiere hele prosjektet, men skal brukes til å starte opp de første planleggingsfasene. Resten skal samles inn ved hjelp av kommersielt salg og markedsføring over hele verden når prosjektet er godt i gang, ifølge pressematerialet til Lunar Mission One.

I en skrytevideo på prosjektets Kickstarter-side presenter de prosjektet i sin helhet. Planen er å sende et romfartøy til månen innen ti år.

Romfartøyet skal blant annet være utstyrt med et bor som skal kunne drille mellom 20 og 100 meter ned i månens overflate. Dette har aldri blitt gjort før, og de håper at prøvene kan gi oss ny kunnskap om månens dannelse og historie.

Alt presentasjonsmaterialet av månelanderen på Kickstarter-siden er midlertidig, siden de ikke har landet på et endelig design for romfartøyet, men prosjektet skal allerede ha vært under planlegging i syv år.

Planen er muligens å kjøpe en plass til romfartøyet på en av SpaceX sine Falcon-9-raketter, som så skal brukes til å sende Lunar Mission One mot månen.

Farene med folkefinansiering

Siden dette er et folkefinansieringsprosjekt gjennom kickstarter, betyr det også at initiativtakerne må klare pengemålet før fristen den 18. desember, hvis ikke får alle som har betalt inn bidrag til prosjektet, pengene tilbake.

Det er heller ingen garanti for at de kommer til å klare målet med å få landet et romfartøy på månen, men det er risikoen man tar ved å støtte et folkefinansieringsprosjekt.

De er også opptatt av å formidle vanskelighetene med å få gjennomført prosjektet, og understreker at uforutsette problemer kan dukke opp underveis. I verste fall kan det skje en oppskytningsfeil som i oktoberi år, da en Antares-rakett eksploderte under take-off.

Tidskapsel

Folk som støtter prosjektet kan velge å gi mange forskjellige summer, mellom 3 og 5000 pund, som gir forskjellige belønninger alt etter som hvor mye penger du velger å gi.

Planen er også å lage en digital tidskapsel, hvor store mengder kunnskap om livet på jorda og menneskenes historie skal samles i fysisk boks, som skal begraves på månen.

Folk som gir 60 pund eller mer får også en privat ”minneboks” hvor de kan laste opp hva som helst av digitale filer de vil skal tas med til månen. Dette private arkivet skal også begraves med tidskapselen.

De håper også på at salget av disse ”minneboksene” skal fortsette, og være med på å finansiere prosjektet etter at kampanjen er over.

Nå som vintersesongen har inntatt Norge, kan det friste lite med en joggetur i regnværet. Da er det kanskje bedre med en treningstime for hjernen?

I så fall kan det å lære seg et nytt språk være en ypperlig treningsform for de små grå, ifølge en gruppe forskere.

- Akkurat som fysisk trening: jo mer du bruker spesifikke områder av hjernen din, jo større og sterkere blir den, sier Ping Li i en pressemelding. Li har forsket på hvilke effekter språkundervisning har på hjernen.

Før og etter

Ved å følge en gruppe forsøkspersoner over en periode på seks uker, dokumenterte Li effekten et nytt språk hadde på hjernen. Resultatet er nylig publisert i Journal of Neurolinguistics.

• Les også: Lytt deg til nye språk

Deltakerne, som alle hadde engelsk som morsmål, skulle lære seg kinesisk vokabular. For å kunne vise eventuell effekt, måtte alle forsøkspersonene gjennomgå fMRI-scanning av hjernen – både før og etter prosjektet.

De som hadde lært mest, viste tydelige forandringer. Hjernen hadde blitt mer effektiv, ved at de ulike hjernedelene kommuniserte raskere med hverandre. De som ikke hadde lykkes like godt i læringen, hadde derimot ingen store forandringer.

• Les også: Tospråklige tenker mer effektivt

Men forskerne merket seg også at de som lærte best, hadde mer effektive hjerner fra før av. Noe som kan forklare hvorfor læreprosessen var enklere.

Hjernen kan forandres

Li tror dette er ytterligere bevis for at hjernen kan endres med ulike øvelser, uavhengig av alder.

- Et veldig interessant funn, er at i motsetning til tidligere studier, viser det seg at hjernen er mye mer fleksibel enn vi trodde, sier Li.

• Les også: Tospråklige babyer har smidige hjerner

Det kan være gode nyheter for flere. 

- Vi kan fortsatt se anatomiske forandringer i hjernen, noe som er svært oppmuntrende nyheter for aldring. Å lære seg et nytt språk kan gjøre aldring enklere, tror Li.

Referanse:

Yang, J. (et.al) Neural changes underlying successful second language word learning: An fMRI study. Journal of Neurolinguistics (2014)

Studien gir en oversikt over hvordan dødeligheten hadde blitt påvirket om man utlignet forskjellene i livsstil – slik at alle hadde hatt lik livsstil som de av oss som lever best helsemessig.

70 forskere fra 25 land har regnet ut hvor mange dødsfall som kunne vært unngått hvis man hadde utlignet sosiale forskjeller i røyking, fedme, fysisk inaktivitet, sosial deltakelse, inntekt og arbeidsdeltakelse, skriver Dagens Medisin.

– Vi ser at dersom man hadde klart å utligne for røyking, ville det hatt størst effekt, sier professor Terje Andreas Eikemo ved Institutt for sosiologi og statsvitenskap ved NTNU.

I Norge kunne 14 prosent av dødsfallene blant menn vært unngått dersom man hadde utlignet for røyking, det vil si at alle hadde røyket like lite som personer med høyere utdanning. For kvinner var det også røyking som gjorde størst utslag. På andreplass kom lav inntekt, men også utjevning av fedme, fysisk aktivitet, inntekt og økonomisk aktivitet hadde stor betydning.

– Å forebygge røyking kan være enklere og billigere å gjennomføre, men på sikt vil det være et viktigere og modigere tiltak å utjevne folks levekår sier Eikemo.

Selv om partikkelakseleratoren Large Hadron Collider (LHC) ved CERN har ligget i dvale siden 2013, blir data fra eksperimentene fortsatt analysert av forskere.

Nå har to nye partikler har blitt oppdaget og beskrevet gjennom LHCb-eksperimentet på CERN. De nyoppdagede partiklene det er snakk om kalles Xi_b’- og Xi_b*- , og hører til i baryon-familien. 

Baryoner kjennetegnes ved at de er bygget opp av tre kvarker, en av de minste elementærpartiklene vi vet om. Mye av materien i universet som vi kan se er bygget opp av mer kjente og stabile baryoner som protoner og nøytroner.

Ingen revolusjon

– Selv om de er nyoppdagete er ikke disse to nye og ukjente partikler, og de har blitt forutsagt av Standardmodellen, sier Jan Olav Eeg, teoretisk fysiker og Professor emeritus på Fysisk institutt ved Universitet i Oslo.

Standardmodellen er den teoretiske modellen som beskriver dynamikken og forholdene mellom de aller minste subatomære partiklene vi vet om. En viktig bit i standardmodellen falt på plass i 2013, da CERN-forskerne bekreftet funnet av Higgs-bosonet.

Higgs-bosonet måtte også eksistere hvis Standardmodellen skulle gå opp, det tok bare lang tid før partikkelen ble funnet.

Fysikere har også lenge visst om disse nyoppdagede baryonene, men de har så langt vært vanskelige å påvise i eksperimenter. Partiklene blir skapt ved at to protoner kolliderer inn i hverandre i høy hastighet inne i partikkelakseleratoren.

Forskerne kan så undersøke hva som skjedde i partikkelkrasjen, og se hva slags partikler som dannet seg i et ørlite brøkdelssekund etter kollisjonen.

– Partikler som de nyoppdagede baryonene skapes og blir borte igjen nesten med en gang, sier Eeg.

Bedre eksperimentelle metoder og detektorer ved partikkelakseleratorene gjør at man nå kan oppdage disse flyktige og tunge partiklene.

Baryonene Xi_b’- og Xi_b*- er begge dannet av en bunn-kvark, en sær-kvark og en ned-kvark. Begge partiklene er svært tunge (til partikler å være), og veier drøyt seks ganger mer enn et proton. Xi_b*- er litt tyngre, på grunn av forskjellige egenskaper ved kvarkene.

Ny fysikk

– Selv om kanskje dette funnet ikke er så spennende, er det fortsatt viktig å få bekreftet at standardmodellen stemmer, sier Eeg.

I 2015 skal LHC starte opp igjen, og ta opp jakten på det som kalles ny fysikk, fysiske fenomener som ligger utenfor standardmodellen.

Jakten på mørk materie, supersymmetri eller brutt symmetri mellom materie og anti-materie er alle områder som kan utvides når protonene begynner å spinne i LHC igjen.

Referanse:

LHCb-smarbeidet: Observation of two new Ξ−b baryon resonances. Forhåndspublisert fra Physical Review Letters

CERN – LHCb observes two new baryon particles

Den siste uka i januar 2012 slo et voldsomt uvær til på Svalbard og Longyearbyen. Et ekstremvær som bare inntrer hvert 500. år. 

En ny undersøkelse tar for seg dette ekstremværet og virkningen det hadde på alt fra miljøet til byens infrastruktur.

Innbyggerne i Longyearbyen husker det som uka da værgudene slo til for fullt. Temperaturen nådde nesten åtte varmegrader i en tid da gjennomsnittstemperaturen normalt ligger på 15 kuldegrader. Det regnet mye.

Snøskred fra fjellene rundt Longyearbyen dekket veier og ødela en stor gangbro. Snødekte gater og tundra ble forvandlet til isete, regndekte skøytebaner som ikke engang snøscootere kunne takle.

Flyvninger ble kansellert, flyplassen stengt, og bare det å komme seg rundt i byen var vanskelig.

Situasjonen var like vanskelig på den arktiske tundraen. Regn som falt på snø sev ned til bunnen av snømassene. Der dekket vannet bakkeoverflaten og frøs til. Det gjorde det umulig for beitende reinsdyr å få tak i maten. Ekstrem varme påvirket også permafrosten.

En unik mulighet

Men ekstremvarmen ga også forskerne sjansen til å studere fenomenet og lære av det. Forskergruppen besto av alt fra klimaforskere til biologer, geofysikere og bygningsingeniører.

Rapporten deres er nå publisert i Environmental Research Letters 20. november.

­– Vi hadde en unik mulighet til å dokumentere det som skjedde, sier Brage Hansen, biolog ved NTNU og Centre for Biodiversity Dynamics.

– Dette var bare én hendelse. Men det var en ekstremhendelse. Siden vi hadde kontakter innenfor flere fagfelt, kunne vi samle informasjonen fra alle disse feltene til en helhet. Det er ganske sjeldent, legger kollega Øystein Varpe til, førsteamanuensis ved Universitetssenteret på Svalbard. 

Høyeste temperaturøkning i Europa

Ketil Isaksen er klimaforsker ved Meteorologisk institutt. Han forteller at sannsynligheten for at et slikt ekstremvær skjer i løpet av ett år bare er 0,2 prosent.

Samtidig sier meteorologer at Svalbard har hatt den største temperaturøkningen i Europa de siste tre tiårene.

Ingen kan si sikkert at hendelsen skyldes global oppvarming. Men nesten alle klimastudier viser at Arktis, inkludert Svalbard, vil bli stadig varmere og våtere i tida fremover.

– Vi regner med at sannsynligheten for at dette skjer i framtida stiger, sier Isaksen.

I denne videon forteller forskerne hvordan ekstremværet som rammet Svalbard vinteren 2012 kan bli normalen i framtida. 

Reinsdyras dødelighet går opp

Som biolog er Hansen svært interessert i hvordan ekstremvær påvirker dyrelivet.

Bare fire arter av virveldyr overvintrer på Svalbard. Disse er den ville svalbardreinen, svalbardrypa, østmarkmusa og fjellreven.

Hansen og hans kolleger sammenlignet sommerbefolkningen av rein i 2012 med året før. De fant at antallet reinkadavre i mange bestander var blant de høyeste som noensinne var målt.

Men det kunne ha vært verre, mener han. Delvis fordi de siste årenes økning i sommertemperaturer generelt har gitt bedre beitevilkår for svalbardrein på den tida av året.

– Det var ikke sånn at det lå døde reinsdyr overalt på tundraen, sier han. – Hvis dette hadde skjedd på 1980-tallet, da det var kaldere, kunne det ha vært mye verre. Dyrene hadde en fin vinter opp til denne hendelsen.

Forskere fra flere fagfelt

Hansen og kollegaene hans har tidligere publisert forskning på det overvintrende dyresamfunnet på Svalbard. Resultater av denne forskningen tyder på at ekstreme hendelser som denne kan påvirke alle arter.

Det at så mange fagfelt jobbet sammen bidro til at de kunne sette sammen et bilde av det som skjedde på Svalbard fra mange synsvinkler, og finne ut hvordan været påvirket folk både i Longyearbyen og i Ny-Ålesund, der vinterbefolkningen bare er på rundt 30 personer.

I Ny-Ålesund regnet det for eksempel nesten 100 mm i løpet av én dag. Det ville vært mer typisk for Bergen.

Isaksen dokumenterte en signifikant økning i bakketemperaturen i permafrosten så dypt som fem meter under overflaten som følge av den ekstreme oppvarmingen.

Denne temperaturøkningen kom på toppen av et tiår med langt større oppvarming av permafrosten på Svalbard enn før, sier forskerne.

Permafrost er den permanent frosne delen under bakken. På den nordlige halvkule finner vi permafrost under omtrent 25 prosent (23 millioner km²) av landjorda.

15 centimeter tykk is

For innbyggerne på Svalbard fikk ekstremvinteren betydelige samfunnsøkonomiske virkninger. Under og etter hendelsen var det vanskelig å bruke snøscooter på tundraen på grunn av det tykke islaget.

– Dette islaget var i snitt mer enn 15 centimeter tykt i enkelte områder. Det dekket tundraen lenge etter at ekstremværet var over, sier Jack Kohler, seniorforsker og glasiolog ved Norsk Polarinstitutt.

– Vinterregnet gjorde at det dannet seg is på bakken. Denne isen holdt stand gjennom hele smeltesesongen. Regnet var selvsagt en spesiell situasjon, men det var isen som gjorde dette ekstra spesielt.

Nedgang i turismen

Resultatet var en sterk nedgang i turisme resten av vinteren. Det gjaldt spesielt for aktiviteter som guidede snøscooterturer og hundesledeturer.

Turvirksomheten falt med 28 prosent i forhold til vinteren før, og var den laveste registrerte siden 2001, da årlige tellinger begynte.

Forskerne mener det også virket inn på hotellovernattinger og andre turistaktiviteter. Det ga en nedgang i nettoresultatet på seks prosent for hoteller og restauranter.

Risiko for flere skred

Ekstremværet avdekket også sårbarheten i byens infrastruktur når snøskred inntreffer. Et stort snøskred i juni 1953 ødela byens sykehus og andre bygninger, og drepte tre personer. Men siden den gang har mange bygninger blitt konstruert uten hensyn til en potensiell skredrisiko.

Hvis temperaturen på Svalbard fortsetter å øke, vil sannsynligheten for alvorlige hendelser i forbindelse med skred bare øke, mener Hansen og kollegaene hans.

Hansen fortsetter å undersøke konsekvensene av et varmere Arktis gjennom et forskningsprosjekt kalt Vinterregn.

Forskerne er nå spesielt interessert i om planter kan tåle å bli helt dekket av is i flere måneder.

Referanse

Brage Bremset Hansen, m.fl. Warmer and wetter winters: characteristics and implications of an extreme weather event in the High Arctic. IOP Science, Environmental Research Letters, november 2014. 

Det kan være vanskelig å oppdage feil på elektroniske materialer. Og det kan bli veldig dyrt å reparere dem. Særlig hvis de befinner seg på havbunnen.

Da kan det selvreparerende materialer være løsningen, mener forskere. 

Det er isolasjonsmaterialet som omslutter den sårbare elektronikken som nå skal få innebygget førstehjelp. 

Teknologien som blir brukt kalles mikrokapsler og blir puttet inn i tradisjonelle isolasjonsmaterialer. De har faktisk evnen til å føle at materialet begynner å bli ødelagt og frigir derfor reparerende molekyler.

Teamet som jobber med dette består av både kjemikere, fysikere og elektroingeniører. Om de lykkes, kan dette bli neste generasjon isolasjonsmateriale for kostbare elektriske installasjoner, ifølge forskerne.

Elektriske trær

Når levetiden til elektriske materialer nesten er oppbrukt, oppstår det noe som kalles elektriske trær i isolasjonsmaterialet.

Det som skjer er at elektriske spenningsfelt utnytter små svakheter i isolasjonsmaterialet og lager hårrørtynne kanaler som sprer seg utover i materialet som greinene på et tre.

Når kanalene trenger helt gjennom isolasjonen, er det slutt. Da kommer kortslutningen.

– Det er nesten alltid et elektrisk tre inne i bildet ved kortslutninger, forklarer Øystein Hestad ved Sintef.

Slike feil kan bli ekstremt dyrt å reparere, særlig dersom det er snakk om en installasjon ved en offshore vindmøllepark eller en oljeinstallasjon på havbunnen, kanskje attpå til i ugjestmilde, arktiske omgivelser.

Selvreparerende isolasjonsmaterialer er derfor et kostnadseffektivt alternativ til tradisjonelle metoder, ifølge forskeren.

Mikrokapsler

Forskere har tatt utgangspunkt i et etablert konsept, utviklet for å reparere mekaniske skader og sprekker i sammensatte stoffer. Stoffene blir iblandet mikrokapsler fylt med flytende monomer, som er enkle molekyler som har evnen til å slutte seg sammen til langkjedede molekyler. Når sprekker eller andre skader når kapslene, frigis stoffet, og fyller sprekkene.

– Vi er, så vidt vi vet, de første som har prøvd ut denne teknikken på elektriske skader, sier forsker Cédric Lesaint, som håper at industrien får øynene opp for løsningen.

Mikrokapslene sprekker når det treffes av ei grein i det elektriske treet og flytende monomer renner inn i de tynne hulrommene dannet av treet, og polymeriseres. Hulrommene fylles og den elektriske nedbrytingen av isolasjonsmaterialet blir stopper opp.

På den måten styrker de det vi kan kalle isolasjonsmaterialets immunforsvar, og forlenger installasjonenes levetid.

Leddbetennelse eller artritt er en sykdom som gir hevelse og smerter i ledd. Over tid kan leddene bli ødelagt.

Artritt angriper ofte ledd i hender og føtter. Nettopp hendene og føttene er målet for en ny type undersøkelse som skal kunne oppdage artritten ved gjennomlysing.

Fine fargenyanser

­–Fingre og tær er så tynne at de lar seg gjennomlyse, sier Lise Randeberg. Hun er professor i biomedisinsk optikk og fotonikk på NTNU.

Når hvitt lys går gjennom hånden, kan vi se rødt lys komme ut på den andre siden. Fine nyanser i fargen og andre endringer av lyset, kan avsløre leddbetennelsen med metoden som Randeberg og kollegene hennes utvikler.

­­Undersøkelsen er enkel og rask. Dermed kan mange undersøkes, og nye tilfelle oppdages tidlig, før leddene ødelegges av sykdommen.

Hendene blir skannet med et hyperspektralt kamera, utviklet av firmaet Norsk Elektro Optikk. Det bygger opp bildet linje for linje, på lignende måte som en bordskanner, og kan skille mellom mange flere fargenyanser enn vanlige skannere og kameraer.

Ser forskjellige typer artritt

–Vi har gjort innledende tester i samarbeid med reumatologer på St. Olav hospital i Trondheim, forteller Randeberg.

–Vi gjennomlyste hånden til 15 pasienter med leddsykdom og 20 friske personer. Da oppdaget vi at skanningene kanskje også kan skille forskjellige typer artritt fra hverandre.  Vi fikk uventet gode resultater, sier hun til forskning.no.

Men selv om bildene viser forskjeller, må forskjellene tolkes bedre for å gi sikre diagnoser. Randeberg og kollegene hennes utvikler nå datamodeller som kan gjøre denne tolkningen. Her er det utfordringer å ta fatt i.

Går i dybden

–Når lyset går gjennom hånden, er det særlig signalet fra blodet vi er interessert i å studere. Betennelser gir endret blodgjennomstrømning, og dette vil vi måle, sier Randeberg.

Men måling av blodgjennomstrømning alene kan ikke skille mellom forskjellige betennelser. Betennelser kan skyldes mye annet enn artritt, for eksempel en fysisk skade eller en infeksjon. For å se tegnene til artritt, må forskerne også danne seg et bilde av akkurat hvor blodet er, og hvor mye oksygen det inneholder.

Det hyperspektrale kameraet gir et vanlig bilde med mange fargenyanser. Men forskerne trenger mer enn det for å stille sikker diagnose. De trenger å vite hva som skjer fra øverst til nederst gjennom hånden eller foten. De må kunne se i dybden – i tre dimensjoner. Hvordan kan de klare det?

Stor datakraft

–Vi lager modeller av hvordan lyset beveger seg nedover gjennom blod, muskler, sener og ledd. Noen deler sprer lyset, andre skygger for det, sier Randeberg.

Når slike modeller kobles opp mot bildene fra hyperspektrale gjennomlysninger, kan forskerne tolke informasjonen i dybden også. Men dette krever datakraft – stor datakraft.

–Vi setter alle kluter til for at dataanalysen skal være ferdig ett minutt etter gjennomlysingen. Det hjelper ikke at gjennomlysningen er rask og enkel, hvis pasienten må vente to uker på resultatet. Da kan andre metoder fungere omtrent like bra, sier Randeberg.

Dilemma i blått og grønt

En annen utfordring er at lyset gjennom hånden dempes kraftig av blod og hudpigmenter. Dermed blir fargenyansene vanskeligere å fange opp for det hyperspektrale kameraet.

Sterkest er dempningen for blått og grønt lys, særlig hos folk med mørk hud. I dette fargeområdet er det interessante signalet fra blodet sterkest, men lyset altså svakest. Dette er et dilemma, og hvis metoden skal kunne brukes over hele verden, må den virke på alle hudtyper.

Dette betyr at forskerne må kompromisse på hvilke farger de studerer. Jo lengre ut i det røde området, og enda videre ut i det usynlige infrarøde, desto mer lys slipper gjennom hånden. Men da blir også nyanseforskjellene som skyldes blod, svakere.

EU-samarbeid

Løsningen er et nytt hyperspektralt kamera, der fargespekteret er forskjøvet litt utover fra det synlige lyset, mot infrarødt. Dette kameraet er utviklet spesielt for medisinsk forskning av firmaet Norsk Elektro Optikk.

–Nå skal vi prøve ut dette kameraet på en klinikk i Tyskland. Prosjektet er et samarbeid mellom blnt annet det tyske Fraunhofer-instituttet, Norsk Elektro Optikk og NTNU, finansiert av EU, forteller Randeberg.

Nesten ti år har gått siden Randeberg første gang la hånden sin under et hyperspektralt kamera fra Norsk Elektro Optikk.

–Før den tid arbeidet vi bare med å se på fargen fra lyset i et punkt. Å kunne kartlegge fargenyansene i et hyperspektralt bilde var en helt annen verden for oss. Vi var blant de første som brukte hyperspektral analyse til medisinsk forskning.

–Mye har skjedd siden den gang. Vi startet i det blå, og nå ser vi rødt – og infrarødt. Dette er ganske stort, sier Randeberg.

Lenke:

Nettsidene til EU-prosjektet IACOBUS