特征:CubeSats正在蜂拥而至,正在改变空间科学

为什么一个10厘米的立方体? 加州理工大学的航空航天工程师Jordi Puig-Suari回忆说,CubeSat的商标规模有些意外。 学生制造的卫星可以追溯到20世纪80年代,但它们往往很笨重。 它们不仅发射成本昂贵,而且商业火箭队员也担心将它们与主要有效载荷一起包装。 但在1999年,Puig-Suari与斯坦福大学的航空航天工程师Bob Twiggs会面,讨论如何让更多的学生进入太空项目。 他们专注于减少航天器。 他们认为质量限制为1千克的10厘米立方体的潜在能力,并找到了完美的真人大小的演示模型:用于储存豆豆婴儿的塑料盒。 标准诞生了。 2003年,前六个学生项目乘坐俄罗斯Eurockot进入轨道,流行音乐约为30,000美元; 在早期,最大的单项费用是乘坐,尽管近年来,1U CubeSat的发售价格仍然保持在10万美元左右。 许多早期的CubeSat解决了太空天气的问题,但其他科学领域正在开放,一些科学家认为CubeSat可以发挥远远超出低地球轨道的作用。 CubeSats也为新参与者开放空间; 美国宇航局位于加利福尼亚州山景城的艾姆斯研究中心的小型航天器综合产品团队的副经理布鲁斯·约斯特称其为“太空民主化”。 要 ,请参阅4月10日的“科学”杂志。 相关内容:

特征:硅谷产生的微小卫星将如何监测不断变化的地球

几十年来,工程师们一直在制造像定制瑞士手表这样的卫星,不遗余力地花费数年时间来完善它们。 进入CubeSat,这是一种廉价且小巧的卫星外形,正在获得动力并最终开始执行真正的科学:2014年,创下了创纪录的132。 Planet Labs总部位于加利福尼亚州旧金山,是该运动的典型代表,也是硅谷理想和技术应用于航空航天的典范。 只需不到100万美元,该公司就可以制造并推出一款名为Dove的CubeSat望远镜。 每个Dove可以使用5米或更高的分辨率来制作树木和建筑物。 如果它可以在轨道上获得150到200只鸽子,该公司将完成其最重​​要的任务,即组装整个地球的每日快照。 这本延时翻书将揭示河流上的洪水,森林砍伐和城市道路建设。 商业公司和地球科学家都渴望掌握数据。 要 ,请参阅4月10日的“科学”杂志。 相关内容:

现实检查:性犯罪是遗传吗?

今天早上在许多英国报纸的网站上出现了一个引人注目的标题,声称其兄弟或父亲被判 “ ”,这增加了犯罪的风险强奸或猥亵儿童“ 。”这项 ,分析了1973年至2009年期间在瑞典被定罪的21,566名男性性罪犯的数据,并得出结论, 。 (分析中遗漏了不到1%瑞典性犯罪的妇女。)科学家们建议,这项新研究可以用来帮助识别潜在的罪犯,并针对高风险家庭进行早期干预。 但独立专家 - 甚至领导这项工作的研究人员 - 在某种程度上 - 警告该研究有一些严重的局限性。 以下是有几个理由得出结论和头条新闻,并带有大量的盐。 替代解释:大多数研究指出早期生活经历,如儿童期虐待,是成年后成为虐待犯罪者的最重要的风险因素。 然而,这项新研究没有包括有关被定罪的性犯罪者早年遭受虐待的任何细节。 相反,通过将父亲与儿子,以及共同或分开饲养的兄弟和同父异母兄弟进行比较,科学家们试图梳理共享环境和共享基因对性犯罪风险的相对贡献。 根据他们的分析,研究人员得出结论,共享环境只占性犯罪风险的2%,而遗传学占约40%。 巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学的精神病学家和性学家弗雷德·柏林说,虽然可能有一些基因对性犯罪有所贡献 - 可能与冲动或性欲有关 - 该组“可能过高估计基因的作用”,因为他们的假设是不准确的。 ,马里兰州。 关于性犯罪的数据很难获得和解析:收集关于性犯罪者及其家人的足够数据来检测统计上强大的模式非常困难。 瑞典之所以不同寻常,是因为其全国范围内的多代登记册不仅可以让研究人员挖掘匿名犯罪记录,还可以将其与犯罪者的家庭记录联系起来。 即使可以访问全国范围的数据库,英国牛津大学的Seena Fazel及其同事也必须包括各种各样的罪行,从强奸到拥有儿童色情和不雅曝光,以保持大样本量。 例如,该小组确实根据犯罪类型进行了一些分析,将强奸与猥亵儿童分开。 但是一些研究人员担心将遗传基础归因于如此广泛的行为还为时过早。 依赖定罪记录也存在问题:犯下的性犯罪比报告的多得多,而且接受审判的比例甚至更小。 此外,有一名成员被判犯有性犯罪的家庭可能受到社会服务和执法部门更严格的审查,导致潜在的侦查偏见,人为地增强了家庭中性犯罪的看法,Cathy Spatz说。 Widom,纽约城市大学的心理学家,研究身体和性虐待的代际传播。 例如,在最近的一项研究中,Widom发现, 因虐待自己的孩子而承认滥用其子女的对照组的父母的或者其孩子说他们受到了虐待。 成为性犯罪者的绝对风险非常低:该研究的一个更具戏剧性的发现是,性犯罪的兄弟和父亲在一般人群中犯下性犯罪的可能性是男性的四到五倍。 在你看到整个瑞典的性犯罪定罪率普遍较低之前,这一统计数据似乎相当惊人 - 这一数字与英国和其他许多国家相当。 “如果你看一下绝对费率,我们会看到很小的数字,”法兹尔说。 根据Fazel的说法,被定罪的性犯罪者约占瑞典总人口的0.5%,而被定罪性犯罪者的兄弟和父亲中约有2.5%自己被定罪。 Widom认为即使这些估计也可能过高。 由于两组中性犯罪的风险都很低,两组之间的差异难以解释,她说:“谁知道[风险的相对差异]甚至意味着什么时候流行率很低?” 总之,毫无疑问,一些家庭遭受虐待和犯罪行为的风险更高,包括性犯罪。 但是我们距离固定基因还有很长的路要走,这些基因可以解释为什么一个人犯有强奸罪或任何其他性犯罪。

发现了新的“恐怖鸟”

以其大型钩状喙和肉类的假定味道而闻名,不会飞的phorusrhacids,也被称为“恐怖鸟”,是大约250万年前灭绝之前南美洲的顶级掠食者。 现在古生物学家已经发现了迄今为止最完整的磷酸盐化石之一。 被称为Llallawavis scagliai的新物种的骨骼大约完成95%,使科学家能够以前所未有的细节研究恐怖鸟的解剖结构。 科学家说,对保存完好的遗骸的分析已经提供了对鸟类听觉能力的见解。 雅典俄亥俄大学的脊椎动物古生物学家劳伦斯威特默说,“很难找到这样一个完整的化石,更不用说鸟类了。”他没有参与这项新的研究。 “这是一个非常令人兴奋的发现。” 该化石仅缺少少量翼趾骨和粗短尾巴,于2010年在阿根廷东北部由大约350万年前沉积的物质挖掘出来。 阿根廷科尔多瓦国立大学的古鸟类学家,该研究的首席研究员Federico Degrange说, L。scagliai可能生活在一个开放的环境中,可能是一片小河流流过的草地或稀疏的森林。 Degrange的研究小组在最新一期的“脊椎动物古生物学杂志”上报告说, 。 德格兰奇指出,对于恐怖鸟来说,这是一个适中的大小; 该组中至少有一种其他物种的身高超过2米,体重超过70公斤。 Witmer说,与大多数鸟类不同,恐怖鸟头骨中骨骼之间的许多关节通常融合在一起。 在这个物种中,鸟类上颚的关节以及喙附近的一些关节比其他类型的鸟类的灵活性要差得多,这可能帮助它们击打猎物并更有效地撕裂了胴体。 。 但来自新化石的最有趣的信息来自其内耳的CT扫描。 Degrange说,在这种结构中,半圆形运河的形状和方向表明,鸟类可以快速旋转它的头部,就像跟踪或撞击猎物一样。 此外,他指出,对扫描的分析甚至提供了有关鸟类听觉的信息,这种信息很可能仅限于380到4230赫兹之间的频率 - 与标准钢琴键盘右半部分的键大致相同。 该团队报告说,这大大低于L scagliai最亲密的不会飞的亲戚所测量的范围。 “这对大型动物来说是可以预期的,”加利福尼亚州洛杉矶县自然历史博物馆的脊椎动物古生物学家Luis Chiappe说。 “一般的经验法则是,你越大,你产生和听到的声音就越低。” Witmer说,对低频听力的强调是非常有趣的,因为它可能暗示鸟类如何追踪猎物。 “低频往往长距离传播,衰减很小。” 但是近年来,一些科学家提出并非所有的恐怖鸟都是好猎人。 这表明一些物种的成员可能花了很多时间来清除尸体而不是追逐猎物。 Chiappe说,通过测量恐怖鸟类化石中各种碳和氮同位素的比例,研究人员可以更好地评估鸟类的饮食习惯。 特别是,他们可以更好地了解恐怖鸟类主要营养来源在食物链中的位置。 “我很惊讶没有人仔细研究过这种同位素,”他指出。

T.雷克斯表妹是食人族

被称为霸王龙的凶猛肉食恐龙 - 其中最着名的成员是霸王龙 - 可能有时会互相磨牙。 科学家们说,在加拿大阿尔伯塔省恐龙省立公园发现的暴龙的头骨和下颚上有一种独特的牙齿痕迹,这提供了最好的证据。 被称为Daspletosaurus的恐龙(上图中与迪诺同伴的战斗中)在死亡时并未完全成年,但仍然重约500公斤,长约6米 - 比T. rex小一点。 Daspletosaurus生活在大约7500万年前,距离霸王龙有近1000万年。 在本周在PeerJ网上发表的一项研究中,研究人员从其头骨上的穿刺痕迹的间距和形状得出结论, 咬伤 - 可能是另一只Daspletosaurus -虽然它还活着,可能是由于dino-on-dino战斗。 那些伤口已经愈合,但下颚上的牙齿痕迹表明肉食者在死后又被另一只暴龙所扼杀。

古河的证据可以改写美洲的地质历史

数百万年前,成为巴拿马的一小片火山地与南美洲的构造板块相撞,加入了大陆,允许曾经孤立的物种首次相遇。 对于许多南美洲独特的物种 - 大象大小的树懒,以及不会飞的,短跑的恐怖鸟类而言,结果证明这是个坏消息,因为它们最终被北美当地人如剑齿猫击败。 但是当巴拿马弧与南美洲完全相遇时,开始这场重要的遭遇? 化石证据表明这座桥梁形成于250万至300万年前。 但是,一项新的地质研究挑战了长期以来的观点。 当一组研究人员在哥伦比亚的一个古老的河床中检查岩层时,他们发现火山矿物突然出现在1300万到1500万年前。 附近唯一可能产生这种岩石的火山位于巴拿马弧内。 为了使矿物质到达哥伦比亚,他们将不得不沿着河流流动 - 河流不会流过海洋。 巴拿马和哥伦比亚之间存在一条河流意味着 ,研究人员今天在线报道了科学 。 新发现是 - 包括从巴拿马运河扩建中回收的化石(如图) - 这表明早期关闭了地峡,可能改写了美洲的生物地理历史。

一点热水可以防止入侵物种的传播

根据一项新的研究,当涉及到英国的入侵物种时,几盎司的热水可能价值近20亿英镑的年度管理成本。 对于自己的侵入性水生物种,如杀手虾和斑马贻贝来说,它们也有足够的帮助,可以帮助从该国的垂钓者和皮划艇运动员进入各种流域,在他们的渔网,跋涉和其他水设备上搭便车。 现在,发表在“ 生物入侵”杂志上的一项新研究发现, 使用15分钟可以帮助防止入侵者乘坐电梯。 研究人员放置了四种非本土植物 - 卷曲水百里香,新西兰猪蹄草,浮动的pennywort和鹦鹉的羽毛 - 以及三种非本地动物 - 斑马贻贝,杀手虾和血腥红色狩猎网。 然后,他们测试了四种处理对死亡率的有效性:仅热水(约45°C),热水和干燥,仅干燥和对照组。 他们发现,热水浴对处理不需要的物种非常有效。 事实上,所有植物和动物物种在治疗后1小时内死亡,新西兰猪瘟除外,其在相同条件下死亡率为90%。 热水和干燥方法显示出类似的结果。 然而,大约需要7天才能使风干网达到相当的死亡率,而在对照组中,蚊帐仍然潮湿,除血腥红糠外的所有物种都存活了2周多一点。 先前的研究表明, 在2周内访问了一个以上的流域。 科学家们表示,其中只有一小部分在中间清洁设备,为意外转移留下了大量机会。

山地大猩猩基因组为动物的未来提供了希望

孤儿山地大猩猩的有一个令人愉快的结局。 Kaboko于2007年从偷猎者手中拯救成4岁,在刚果民主共和国(DRC)的一家大猩猩孤儿院长大。 他病了,在9岁时去世,从未有机会繁殖并帮助山地大猩猩从威胁他们存在的低数量中恢复过来。 但是,凭借他和其他六人的血液,研究人员现在已经深入研究了这些濒危动物的历史和健康状况,并得出结论,他们的命运可能不像一些人所担心的那么可怕。 事实证明,山地大猩猩已经存在了数千年的稀缺,在那段时间里,他们已经设法摆脱了潜在的物种杀灭突变。 研究结果表明,动物“如果有机会并有充足的栖息地保护就能生存下来”,俄罗斯圣彼得堡Theodosius Dobzhansky基因组生物信息学中心的遗传学家Stephen O'Brien说,他没有参与研究。 大猩猩分为几个小组。 大多数是西部大猩猩,生活在中非的热带雨林中。 东部大猩猩包括刚果民主共和国及周边地区的山地大猩猩和东部低地大猩猩。 Virunga火山山脉的山地大猩猩以已故的Dian Fossey而闻名,Dian Fossey是一位灵长类动物学家,他在40年前研究并撰写过这些文章并于1985年在她的研究站被杀,大概是因为她打击偷猎。 1981年,那里的山地大猩猩只有大约250只。这些山脉横跨卢旺达,刚果民主共和国和乌干达的边界。 在整个范围内,发展,内乱和偷猎都造成严重损失。 Fossey启发了强大的保护运动和大量研究,但到目前为止,遗传学家不得不依靠头发和粪便样本来收集DNA。 早期研究表明,这些动物的遗传多样性较低,近亲繁殖较多,因此极易受到灭绝的影响。 然而,该DNA的质量不足以进行完整的基因组分析。 在 3年前后,遗传学家们与保护组织进行了接触,以帮助从更稀有的东部大猩猩那里获取血液样本。 迈克尔克兰菲尔德是加利福尼亚大学戴维斯分校的兽医,也是一个名叫大猩猩医生的组织的联合主任,他和他的同事提供了在治疗受伤动物或解剖死亡动物时收集的血液样本,包括Kaboko。 除了七只山地大猩猩之外,英国Hinxton的Wellcome Trust Sanger研究所的遗传学家Chris Tyler-Smith和他的同事对六只东部低地大猩猩进行了测序。 英国剑桥大学的遗传学家Aylwyn Scally和其他人将这些数据与西方大猩猩基因组进行了比较。 他们在今天的“ 科学”杂志网上报道 ,可能是因为气候变化。 在过去的2万年中,他们的数量可能已经达到数百人。 密歇根大学安娜堡分校的遗传学家杰弗里·基德(Jeffrey Kidd)表示,山地大猩猩的种群数量长期以来一直在下降,这是一个“惊喜”,他没有参与这项工作。 该发现强调了“气候和造林变化对非洲灵长类动物进化的重要作用”。 人口规模小,解释了为什么遗传多样性如此之低和近亲繁殖如此广泛。 据他们报道,今天,每只染色体中约有三分之一的山地大猩猩完全相同,这表明半兄弟姐妹在交配。 (在东部低地大猩猩中,大约14%的染色体是相同的。) 该数据还证实了目前将大猩猩划分为不同的亚群并确定了近26,000种差异,这些差异现在可以用于分辨东部低地和山地大猩猩,甚至是不同的山地大猩猩。 “了解这些大猩猩种群变异的具体细节是很好的,”加利福尼亚州圣地亚哥动物保护研究所的遗传学家奥利弗莱德说,他没有参与这项研究。 “这些见解可以促进长期风险评估和保护管理行动。” Scally说,今天大约480个,维龙加山地大猩猩比其他大猩猩有更多潜在的有害突变。 幸运的是,山地大猩猩的遗传变化相对较少,从而导致蛋白质生产中止。 如果父母都有这种变化,这种变化通常会对后代产生致命的影响。 在人口较少的情况下,父母双方都会携带这些致命突变的可能性更高,因此他们更有可能被清除。 莱德说,随着基因库中这些突变的减少,人口增长可能会略微加快。 尽管情况不稳定,但斯卡利仍然充满希望:“如果我们能够阻止其栖息地的进一步侵占,也许他们将能够继续并恢复。”

研究提出了关于测量压裂废水中放射性的问题

一项新的研究得出结论,常用的测试方法可能会低估使用水力压裂或压裂技术的气井产生的废水的总放射性,以利用美国东北部的地质构造Marcellus页岩。 这组作者说,研究结果表明,政府机构应该考虑重新调整一些测试建议,并重新审视工人可能接触的有害废物。 但一些外部研究人员怀疑实验室研究是否反映了现实世界的情况。 水力压裂,包括注入与化学品混合的水和地下深处的沙子,以便破碎岩石并释放石油和天然气,产生大量废水。 一些废物只是注入水流回地面。 但在马塞勒斯和其他地层中,一种主要的废物成分是含盐,富含矿物质的水,天然存在于地下。 研究人员早就知道,这种天然盐水可以携带放射性成分,包括氡气,镭和铀和钍的其他同位素。 随着马塞勒斯的压裂热潮导致数百万升废水的回收,废物的放射性受到越来越多的关注,这些废水通常被储存,处理或回收用于其他压裂井。 在某些情况下,处理不当导致放射性压裂废物的释放,污染溪流和河流。 去年,爱荷华州爱荷华大学人类毒理学博士候选人安德鲁·尼尔森帮助美国环境保护署(EPA)撰写了一份分析报告,该分析认为,机构推荐的检测方法可能低估了一些放射性测量方法。 尽管EPA没有规范大多数石油和天然气活动,但为州监管机构,石油和天然气生产商以及污水处理厂测试水的实验室通常依赖于该机构推荐的方法。 报告发现,目前EPA技术存在的一个问题是,它们主要关注用于饮用的淡水中的镭水平,因此不能很好地处理压裂废物。 在某种程度上,这是因为马塞勒斯页岩废水比海水更咸; 除了镭之外,它还包含其他可能存在问题的放射性核素。 现在, ,由尼尔森领导的一个小组表明,以镭为中心的测试可以显着低估储存在密闭容器(如储罐)中的废水的总放射性。 研究人员发现,这些测试方法并不能完全测量镭的女儿衰变产物,这些产品可能会在有臭味的废物到达地面后的几天和几年内积聚。 例如,储存的废水中的放射性水平可以在15天内上升五倍,并且持续上升数十年。 为了进行他们的研究,研究人员获得了Marcellus废水的密封样本,然后测量了选择的放射性同位素,这些同位素表现为镭衰变成子产品。 研究人员指出,镭同位素及其衰变产物的半衰期,放射性和化学性质差异很大。 例如,镭-226的半衰期为1600年(意味着需要很长时间才能使总50的50%衰减)。 相比之下,铅210的半衰期为22。2年,而pol -210的半衰期为138.4天。 为了计算样品的总放射性,研究人员必须考虑所有这些子产品。 起初,研究人员几乎检测不到许多子同位素的存在,包括pol -210和铅-210。 然而,随着时间的推移,随着腐烂反应的发生,水平上升并持续上升数月。 这些放射性同位素可能对暴露于废物的人造成多大的风险尚不清楚。 一个问题是研究人员使用了密封样本,这意味着产生子同位素的氡气无法逃逸到空中。 然而,在现实世界的压裂现场,当氡从井口排出,坐在集水池中或在集装箱之间转移时,氡可能从废水中逸出,宾夕法尼亚州匹兹堡大学的环境工程师Radisav Vidic指出,参与研究。 “如果氡气离开溶液,你就会停止随后产生的子产品,”他说。 然而,该研究的一位作者指出,一些放射性产品的半衰期非常短,以至于在氡有机会逃逸之前,它们仍然会在废物表面之后的几天内出现问题。 例如,Radon-220的半衰期仅为55.6秒。 “这意味着在其他女儿成立之前不可能逃脱,”爱荷华大学的放射化学家Michael Schultz说。 尼尔森补充说,即使一些氡气确实逃逸,也可以在封闭的容器中产生更多,因为任何剩余的镭会衰变。 另一个问题是不同同位素造成的健康风险的不确定性。 有些被认为会造成更大的风险,因为它们会发出可以穿透身体的辐射,而其他人被认为风险较小,因为它们必须被吸入或摄入才能造成伤害。 有些人可能在食物链中积累,长寿命的同位素可能会在数十年内构成威胁。 考虑到这些未知因素,“我们还有另一个理由担心理解与水力压裂程序有关的暴露,”匹兹堡大学公共卫生研究生院名誉教授,环境毒理学家伯纳德戈德斯坦说,他没有参与研究。 “他们提出了一个非常好的案例,我们需要在不同时间对不同地方的工人暴露进行更彻底的评估,”他说。 宾夕法尼亚州哈里斯堡辐射防护局局长大卫·阿拉德说,这项新研究的结果与最近对放射性压裂废水进行状态分析的结果一致,特别是密封容器中的氡衰变。 但Allard认为,在正常压裂过程中,公众或工人接触超过国际辐射标准的风险很小。 但他补充说,压裂废水可能会造成额外的风险,因为它可以将镭-226带入地下水中。 Allard同意需要针对石油和天然气业务的废物量身定制的测试。 尽管美国环保署已经认识到当前用于压裂废水的测试方法存在潜在问题,但目前尚不清楚该机构是否正在考虑新的建议。 “美国环保署无权管制[水力压裂]废水,因为它们产生了,”EPA代表在一份声明中说。 声明指出,其“非监管”测试方法仅作为“水力压裂工具”提供。