EIROforum^w1 jest współtworzone przez siedem europejskich międzyrządowych organizacji naukowo-badawczych, które nadzorują badania w rozmaitych dziedzinach – od biologii molekularnej do astronomii, od energii syntezy jądrowej po badania kosmiczne. Stosują również urozmaicone techniki, włączając olbrzymie akceleratory cząsteczek, wiązki neutronowe, wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie, potężne teleskopy, jak i Międzynarodową Stację Kosmiczną. Mimo to, tych siedem organizacji tworzy wspólną strukturę i – jako EIROforum- wypełnia wspólną misję.

CERN^w2 jest największym istniejącym laboratorium fizyki cząstek elementarnych, ulokowanym w Genewie, w Szwajcarii. Prowadzi się tu badania dotyczące podstawowych problemów fizyki, z wykorzystaniem największych na świecie i najbardziej złożonych instrumentów naukowych do badania elementarnych składników materii – cząstek elementarnych. Analizując zderzenia cząsteczek, fizycy poznają składniki budulcowe Wszechświata oraz podstawy jego istnienia.

Podczas gdy LHC dostarcza pierwszych wiązek dla eksperymentów, 50-cio letni synchrotron protonowy jest stosowany do badań ziemskiego klimatu.

Mimo, że w wielu eksperymentach na całym świecie badane są czynniki wpływające na klimat naszej planety, eksperyment CLOUD w CERN jest jedynym, w którym wykorzystuje się akcelerator cząstek. Wiązki protonów są tu wykorzystywane do symulacji strumienia cząstek w atmosferze, który pomiędzy poziomem gruntu a wysokimi partiami stratosfery ulega zmianom o czynnik 100.

Protony z synchrotronu wpadają do komory Wilsona o 3 m średnicy, zawierającej chmurę aerozolu, która dokładnie odtwarza zmienne warunki w atmosferze. Komora jest zaopatrzona w sieć czułych instrumentów analitycznych, śledzących zachodzące procesy: pojawienia się embrionalnych aerozoli, ich wzrost do zarodków nukleacji kropelek i cząstek lodu. CLOUD będzie badał również wpływ promieniowania kosmicznego na kropelki wody i cząstki lodu w chmurach.

Wyjątkowość CLOUD polega na tym, że pozwala odtwarzać w laboratorium czynniki, które mogą wpływać na formowanie się chmur. Możliwa jest zmiana składu chemicznego i temperatury gazu zamkniętego w komorze. Temperatura może być zmieniana od -90 °C do +40 °C, co w zasadzie pokrywa pełen zakres zmian temperatury atmosfercznej od najchłodniejszych partii stratosfery do najcieplejszych partii troposfery.

Ostatecznie, modelując wpływ procesów tworzenia się chmur na klimat, naukowcy z CERN i ich współpracownicy mają nadzieję na zbadanie dodatkowych, możliwych przyczyn zmian klimatu.

EFDA-JET^w5 jest europejskim programem badawczym fuzji jądrowej, ulokowanym w Culham Science Centre, w UK. JET jest największym na świecie tokamakiem – urządzeniem, w którym stosuje się silne pola magnetyczne do uwięzienia gorącej plazmy po to, by jądra wodoru w plazmie łączyły się ze sobą i uwalniana była energia.

W urządzeniach fuzyjnych takich jak JET, elementy znajdujące się w bliskim kontakcie z plazmą są nieustannie narażone na eksplozje ciepła i neutronów z wirującej i niespokojnej plazmy, próbującej uciec z magnetycznej pułapki. Niektóre elementy muszą wytrzymywać temperatury sięgające powyżej 1000 °C pomimo tego, że są intensywnie chłodzone. W rezultacie, potencjalne uszkodzenia ścian są poważnym wyzwaniem dla fuzyjnej technologii i dalszych badań, a poszukiwanie nowych, wytrzymałych materiałów jest problemem o znaczeniu zasadniczym dla przyszłości elektrowni fuzyjnych.

W ramach wartej 60 milionów € modernizacji programu, wewnętrzne ściany JET pokrywa się na nowo takimi samymi materiałami, jakie będą zastosowane w ITER. Jest to nadzwyczajne przedsięwzięcie. Podczas całego 2010 roku, ponad 4500 elementów z włókna węglowego, którymi wyłożone są wewnętrzne ściany urządzenia, zostanie zastąpionych przez elementy pokryte berylem i wolframem, zadanie sięgające granic możliwości urządzeń do zdalnego obsługiwania JET.

Po ponownym uruchomieniu w 2011 roku, odnowiona maszyna będzie miała dużo lepsze możliwości niż obecnie. Ulepszony JET ma ambitne zadanie: poprawić światowy rekord – 16 MW energii wyprodukowanej podczas fuzji w 1997 – i osiągnąć 30 MW.

EMBL^w7, z głównym laboratorium w Heidelbergu, w Niemczech, prowadzi badania podstawowe na wszystkich poziomach biologii molekularnej, od molekuły do organizmu, a także biologii obliczeniowej, bioinformatyki, biologii systemów.

U człowieka i większości ssaków płeć zdeterminowana jest przez układ chromosomów: osobniki żeńskie posiadają dwa chromosomu X, męskie posiadają jeden chromosom X i jeden Y. Przez długi okres naukowcy sądzili, że ścieżka żeńska - rozwój jajników i pozostałych cech żeńskich - była domyślna; jeżeli embrion posiadał w chromosomie Y gen nazywany Sry, mógł rozwinąć się w osobnika męskiego, jeśli nie, wtedy rozwijała się kobieta.

O genie Foxl2, nie ulokowanym w chromosomie płci i występującym dlatego u obu płci wiedziano, że odgrywał ważną rolę w ścieżce żeńskiej, ale nie poznano jego funkcji precyzyjnie. Gdy naukowcy z EMBL oraz ich współpracownicy z UK wyłączyli ten gen w jajnikach dorosłej samicy myszy, odkryli, że komórki w jajnikach przekształciły się w inne komórki typowo spotykane w testach.

“Byliśmy zaskoczeni” mówi Mathias Treier, jeden z naukowców EMBL. „Spodziewaliśmy się że myszka przestanie produkować oocyty, ale to co się wydarzyło było bardziej niesamowite: komórki wspierające rozwój jaja przejęły cechy komórek, które zwykle podtrzymują rozwój spermy, komórki produkujące hormony żeńskie przekształciły się w komórki typu męskiego.” Podważa to długo obowiązujące przekonanie, że rozwój osobników żeńskich jest ścieżką domyślną ukazując, że ścieżka męska musi być aktywnie zablokowana, i tym samym przewartościowuje naszą wiedzę o ewolucji płci.

Te odkrycia mają daleko sięgające implikacje dla medycyny reprodukcyjnej i mogą pomóc w przypadkach zaburzeń różnicowania płci u dzieci lub dla zrozumienia efektu nabywania męskich cech przez niektóre kobiety podczas przekwitania.

Po dalsze informacje, sięgnij do oryginalnej publikacji w Cell (Uhlenhaut et al., 2009) i prezentację online Mathiasa Treier’a^w9.

ESA^w10 jest europejską furtką ku przestrzeni kosmicznej. Ze swojej siedziby w Paryżu, ESA kieruje programami, dzięki którym zamierzamy dowiedzieć się więcej o Ziemi, o jej najbliższym otoczeniu kosmicznym, o Układzie Słonecznym i Wszechświecie, a również rozwinąć nowe technologie i usługi oraz wypromować europejski przemysł.

Jedną z przyszłych misji ESA będzie monitorowanie orientacji Ziemi w przestrzeni z pomocą najmniejszego żyroskopu, jaki kiedykolwiek powstał w Europie. Testowane obecnie urządzenie o rozmiarach kostki cukru, „serce” żyroskopu, wywodzi się od mikro-elektro-mechanicznego (MEMS) czujnika używanego w wyposażonych w ABS hamulcach u milionów samochodów.

Nie można w kosmosie wyróżnić ani góry ani dołu. Satelity definiują kierunek ku górze tym samym sposobem, jak na pokładach okrętów podwodnych i samolotów: za pomocą szybko wirujących żyroskopów, które utrzymują ustaloną orientację tak samo jak bączek, którym bawią się dzieci. Jednak dla potrzeb kosmonautyki. żyroskop w którym zastosowana tę zasadę jest skomplikowany, nieporęczny i niewystarczająco godny zaufania w przypadku długich misji kosmicznych.

Dla ESA, MEMS jest z tego powodu szczególnie obiecującą innowacją. Produkuje się je podobnie jak mikroprocesory, ale z dodatkiem ruchomych części i czujników, co umożliwia umieszczenie kompletnego urządzenia w pojedynczym krzemowym chipie.

powodu swojej małej wielkości, niskiego poboru energii i odporności na wibrację, te mikro-mechanizmy mogą wydawać się nieco egzotyczne, ale miliony czujników MEMS już jest stosowanych na europejskich drogach, ponieważ w 15 ostatnich latach MEMS były stosowane przez przemysł samochodowy. Obecnie MEMS uwalniają poduszki powietrzne, czujniki ciśnienia MEMS kontrolują ciśnienie w oponach, a żyroskopy MEMS pomagają zapobiec blokowaniu hamulców i utrzymaniu przyczepności podczas poślizgu. Wkrótce MEMS będą w kosmosie, ułatwiając monitorowanie orientacji Ziemi. Nieźle dla czegoś wielkości kostki cukru.

By dowiedzieć się więcej o stosowaniu MEMS w obserwacjach Ziemi odwiedź stronę internetową ESA^w12.

ESO^w13 to największa międzyrządowa organizacja astronomiczna w Europie i najbardziej produktywne obserwatorium astronomiczne świata. Ze swojej centrali w Garching, w Niemczech, ESO nadzoruje trzy światowej klasy miejsca obserwacyjne w Chile: Silla La, Paranal i Chajnantor. W Paranal, ESO eksploatuje Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane obserwatorium astronomiczne dla światła widzialnego oraz VISTA – a największy teleskop świata. ESO jest europejskim partnerem dla budowy rewolucyjnego teleskopu astronomicznego ALMA, obecnie największego astronomicznego przedsięwzięcia, które jest realizowane w Chajnantor. Aktualnie ESO projektuje też teleskop pracujący w zakresie optycznym i bliskiej podczerwieni (the European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, E – ELT), który stanie się największym okiem świata na Wszechświat.

Wiele sekretów ujawnia Mgławica Oriona w pełnym dramatyzmu obrazie otrzymanym za pomocą nowego teleskopu przeglądowego ESO, VISTA. Ogromne pole widzenia tego teleskopu pozwala ukazać w pełni wspaniałość całej mgławicy, a obserwowanie w podczerwieni zajrzeć w głąb normalnie niewidocznych, zakurzonych regionów i obserwować ciekawe zachowanie bardzo aktywnych, młodych gwiazd tam ukrytych.

VISTA – teleskop do astronomicznych obserwacji przeglądowych w zakresie widzialnym i w podczerwieni (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) – został niedawno oddany do użytku w Obserwatorium ESO w Paranal. Jest to największy teleskop przeglądowy na świecie, przeznaczony do sporządzania map nieba widzianego w podczerwieni. Duże lustro (4.1 m), szerokie pole widzenia i bardzo czułe detektory, czynią z VISTA instrument wyjątkowy. Nowy, pełen dramatyzmu obraz Mgławicy Oriona ukazuje nadzwyczajne możliwości VISTA.

Mgławica Oriona jest wielką gwiezdną wylęgarnią, odległą od Ziemi o około 1350 lat świetlnych. Oglądana przez zwykły teleskop prezentuje się spektakularnie, jednak w widzialnym świetle można dostrzec zaledwie małą część obłoku, w którym formują się gwiazdy. Większa część spektaklu dokonuje się głęboko w chmurach kurzu i aby dostrzec całą prawdę, astronomowie potrzebują teleskopów z detektorami czułymi na dłuższe promieniowanie, które może przeniknąć kurz. VISTA zobrazował Mgławicę Oriona w długościach fal około dwukrotnie większych niż odbierane przez ludzkie oko.

The European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)^w15 jest największym w Europie urządzeniem do badań promieniami Rentgena . Każdego roku, 7000 badaczy przybywa do Grenoble we Francji, by prowadzić ogółem 1000 różnych eksperymentów, z których wszystkie wyznaczają obszary najnowszej nauki. Fizycy pracują obok chemików i inżynierów. Biolodzy, medycy, meteorolodzy, geofizycy i archeolodzy stali się jego stałymi użytkownikami. Opracowują tutaj nowe rozwiązania przemysłowe, szczególnie w obszarze leków, kosmetyków, wyrobów petrochemicznych i mikroelektroniki.

Spotkanie ESOF na początku lipca 2010 w Turynie, we Włoszech, zbiegnie się z niezwykłym eksperymentem w ESRF: Holenderscy i włoscy naukowcy przybędą do Grenoble z urządzeniem do produkcji cienkich folii, jakie potrzebne są w produkcji plastikowych toreb. Celem jest obserwacja na bieżąco tworzenia się struktury molekularnej cienkich plastikowych folii, z zamiarem zmniejszenia w przyszłości ilości zużywanych poliolefin, materiałów syntezowanych z naturalnego gazu ziemnego i ropy naftowej.

Produkcja plastikowych folii odbywa się z wykorzystaniem wytłaczania: stopiony granulat plastikowy jest przeciskany przez otwór (specjalnie zaprojektowany wylot, który nadaje kształt wytłaczanemu polimerowi). Wylot używany przy produkcji toreb reklamowych różni się od standardowego otworu tym, że jest cylindryczny i ma dmuchawę powietrza u szczytu, która rozprowadza strumień chłodnego powietrza wewnątrz cylindra. Wytłaczany plastik formuje tubę, do której wpada zimne powietrze i poszerza ją. Powietrze chłodzi też folię, która jest rolowana jako podwójny arkusz, złączony po obu stronach. Aby otrzymać torby, plastikowe folie łączone są u jednego końca i perforowane w drugim końcu przez szerokość (pomyśl z rolkach toreb na śmieci).

Jakość torby zależy od tego jak stopiony plastik utrwala się podczas rozszerzania i ochładzania. W ESRF, proces zastygania folii będzie obserwowany w promieniach Rentgena. Naukowcy użyją dwóch metod doświadczalnych: dyfrakcja szeroko-kątowa dostarczy informacji o strukturze krystalicznej polimeru, podczas gdy rozpraszanie niskokątowe jest czułe na uporządkowanie dalekozasięgowe, ze względu na kolejno występujące obszary amorficzne i krystaliczne. Obie metody mogą zostać użyte w rzeczywistym czasie, gdy polimer przechodzi od płynu do stan stałego. Zarówno stopień skrystalizowania jak też rozmiar uporządkowania dalekozasięgowego są związane z własnościami makroskopowymi: elastycznością i wytrzymałością. Będzie zatem możliwe zoptymalizowanie procesu wytwórczego, skutkując wytrzymalszymi i cieńszymi foliami plastikowymi, jak również oszczędnościami materiałowymi.

Podczas gdy jedni przyjezdni naukowcy pracują nad projektami silników, paliwami, plastikami i produktami gospodarstwa domowego, inni badają procesy biologiczne na poziomie komórkowym i molekularnym. Inni jeszcze zajmują się zagadnieniami fizyki, które prawdopodobnie przyczynią się do konstrukcji elektronicznych urządzeń przyszłości. ILL może wyprodukować wiązki neutronowe, pozwalające zgłębiać procesy podstawowe dla wyjaśnienia powstania nasz Wszechświata, jego obecnego wyglądu, zdolności podtrzymywania życie.

Cięcie kamienia nie jest niczym nowym - nawet nasi prehistoryczni przodkowie potrafili to robić. Niemniej jednak, ten starożytny przemysł znalazł się ostatnio w zainteresowaniach naukowców używających nowoczesnej techniki: wiązki wysokoenergetycznych neutronów.

Podobnie jak wiele innych gałęzi przemysłu europejskiego, przemysł obróbki kamienia jest zagrożony tańszą konkurencją międzynarodową. Dla ochrony ponad 500 000 miejsc pracy, UE zainicjowała projekt badawczy (Pro-Stone), który ma doprowadzić do otrzymania doskonalszego, trwalszego narzędzia do obróbki kamienia.

Kamień jest cięty przez szybko obracające się stalowe dyski. Podczas używania, bardzo się one rozgrzewają oraz podlegają silnemu i nierównemu naciskowi, który może doprowadzić do zmęczenia metalu i jego pękania. W projekcie Pro-Stone, testowano efekty stosowania w dyskach tnących wstawek ze stopu tytanowo-niklowego (TiNi). Kiedy dysk osiąga określoną temperaturę, „inteligentna” wkładka ze stopu aktywuje się, wywierając działanie zmniejszające nacisk w pobliżu krawędzi tnącej dysku, co powinno zapobiec powiększaniu się pęknięć i chronić przed zmęczeniem metalu.

Badacze w ILL i ich współpracownicy czescy użyli wysokoenergetycznych wiązek neutronów, by sporządzić trójwymiarową mapę rozkładu nacisku dookoła wstawek. Zbadano nacisk zarówno w temperaturze pokojowej jak i w 130 °C, powyżej temperatury aktywacji wkładki ze stopu. Rezultaty pokazują, że wkładka powoduje istotną zmianę w nacisku, jakiemu podlega dysk tnący kamień.

Przemyślane rozmieszczenie wstawek w dyskach tnących, umożliwi zwiększenie wydajności i trwałości narzędzi do cięcia kamienia, dając przemysłowi obróbki kamienia w UE nową, konkurencyjną pozycję.