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サイエンス

東大の研究者ら、線香花火の火花の秘密を解き明かす 26

ストーリー by hylom
そんな秘密が 部門より

東京大学などの研究者らが、線香花火の「美しい火花」がどのようにして発生するかを解明するとともに、その挙動を理論的に定式化したと発表した(東京大学の発表Physical Review掲載論文)。

線香花火は、先端の火球を中心に枝分かれして出た複雑な火花が特徴だが、なぜこのような火花が出るのかは今まで解明されていなかったという。今回の研究では線香花火の火花の様子を高速度カメラで撮影して分析した結果、火球表面の気泡から飛び出した液滴が破裂して分裂していくことが繰り返されて線香花火の特徴的な火花が生まれることが分かったという。

一般的な固体/液体は1、2回の分裂で安定するが、線香花火では液滴の分裂は最大8回も発生することがあり、これによって美しい火花が生み出されているとのこと。

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宇宙

アラブ首長国連邦が火星移住計画「Mars 2117」を発表 32

ストーリー by hylom
資源のあるうちに 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

火星移住というとSpaceXやMars Oneが話題となることが多いが、このたびアラブ首長国連邦 (UAE) も1世紀後の2117年を目標とした火星移住計画「Mars 2117」を明らかにした(WIRED毎日新聞)。

これはドバイで2月12日から14日にかけて開かれた世界政府サミットで同国のムハンマド副大統領が発表したもの。手法や予算の詳細は不明だが、人間が入植する前にロボットにより都市を建設することが考えられているということで、建物の雰囲気が独特なコンセプトアートが公開されている。ただし当面はUAE国内での人材育成や国際協力の推進、それに輸送手段などの研究への重点配分といった現実的な施策に留まるようである。

UAEの宇宙庁は2014年に創設されたばかりであるが、2020年には火星探査機「ア ル・アマル」をH-IIAロケットで打ち上げる予定でいるなど、火星に関心を示している。

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サイエンス

「ヘルシー」な食品ってどんなもの? 106

ストーリー by headless
募集 部門より
食品のラベルに表示する「ヘルシー (healthy)」という用語の使い方について、米食品医薬品局(FDA)が意見募集を行っている(FDAの告知FDAのブログ記事Ars Technicaの記事)。

昨年5月に改訂された米国の栄養表示基準では、カロリーや1食あたりの分量などを大きな文字で表示することが義務付けられるほか、最新の食生活指針に基づく栄養素の表示が求められている。一方、現実には栄養表示を吟味する時間がなく、「ヘルシー」「低脂肪」といった表示を見て購入を決める人も多い。そのため「ヘルシー」という用語についても、最新の食生活指針や栄養学を反映した表示基準を設けたいということのようだ。意見募集は昨年9月に開始され、当初は今年の1月26日を期限としていたが、その後4月26日まで延長された。3月9日には公聴会の開催も予定されている。

しかし、一言で「ヘルシー」といってもさまざまな要素があり、単純ではない。受け止め方も人それぞれ違うだろう。スラドの皆さんが考える「ヘルシー」な食品とはどのようなものだろうか。
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変なモノ

米マクドナルド、必要以上に革新的なストローを開発 37

ストーリー by headless
二層 部門より
米マクドナルドは15日、デュアルレイヤーシェイク専用の「おそらく必要以上に革新的」というストロー「Suction Tube for Reverse Axial Withdrawal(STRAW)」を発表した(米マクドナルドのニュース記事[1][2]Foodbeastの記事The Vergeの記事Co.Designの記事)。

米マクドナルドは3月17日のセントパトリックスデー前後に限定でミントフレーバーの「Shamrock Shake」を販売している。今年追加される複数の限定メニューのうち、チョコレートシェイクとミントシェイクを2層にした「Chocolate Shamrock Shake」をかき混ぜなくても2つのフレーバーをバランスよく味わえるように開発されたのがSTRAWだ。

STRAWを開発したのは、GoogleのProject Ara開発にも携わったJACEとNK Labs。当初、NK LabsのSeth Newburg氏は長いストローと短いストローを組み合わせればいいと簡単に考えていたという。しかし、残り半分になると短いストローで空気を吸うことになってしまう。さまざまなデザインを検討した末、J字型のストローにたどり着いたそうだ。

硬質プラスチック製のSTRAWは先端部分に加え、屈曲部分と折り返し部分に開けられた穴により、バランスよくシェイクを飲むことができる。量が少なくなってきたときには屈曲部分からのみシェイクが吸い込まれるため、空気を吸ってしまうことはないという。STRAWは2,000本限定。米国内の一部の店舗でのみ、Chocolate Shamrock Shakeを購入した人に先着順で無料提供される。
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バイオテック

より多くの蚊がマラリア感染者に引き寄せられる理由 6

ストーリー by hylom
科学的な理由があったのか 部門より
headless 曰く、

マラリア感染者は非感染者と比べ、マラリアを媒介するハマダラカなどの昆虫を多く引き寄せることが知られているが、マラリア原虫が代謝経路で生成する(E)-4-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブテニル二リン酸(HMBPP)が影響するとの研究成果が発表された(論文Ars Technica)。

ヒトやカはイソプレノイドをメバロン酸経路で生合成するのに対し、マラリア原虫は2-C-メチルエリトリトール-4-リン酸(MEP)経路で生合成する。HMBPPはMEP経路で合成されるイソペンテニル二リン酸(IPP)やジメチルアリル二リン酸(DMAPP)の前駆体だ。

メンブレンフィーダーとY型管を用い、HMBPPを添加した赤血球(hmbRBCs)と比較用の赤血球(RBCs)でメスのカの誘引実験をしたところ、95%がhmbRBCsを選んだという。一方、血清やグルコース溶液ではHMBPPの添加の有無で有意な差はみられない。

また、hmbRBCs、RBCsに加え、マラリア原虫に感染した赤血球(tiRBCs、giRBCs)を用いて吸血量を比較したところ、hmbRBCsと感染した赤血球ではRBCsの倍以上という結果になった。抗生物質によりtiRBCsのHMBPP合成を妨げた場合、吸血量はRBCsと同レベルまで減少し、IPPを添加しても大きな変化をみられなかったという。

さらに、血清を用いた実験では、HMBPPを添加すると5分以内に約80%のカで採餌行動がみられたのに対し、血清のみの場合は20%にとどまった。また、生理食塩水を使用した場合も同様の傾向がみられる。

hmbRBCやgiRBCsでは二酸化炭素やアルデヒド、モノテルペンの発生量が増加しており、これが誘引力を高めているようだ。つまり、マラリア原虫に感染した赤血球が放出するHMBPPが間接的にカに対する誘引力を高め、直接的に採餌行動を刺激する重要な代謝物とみられる。研究ではこのほか、HMBPPによるカの健康状態や遺伝子発現の変化などについても検討している。

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バイオテック

キヌアのほぼ完全なゲノムが解読される。今後の品種改良につながる可能性 31

ストーリー by hylom
普及につながるか 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

その栄養価の高さによって最近注目されている雑穀「キヌア」の、ほぼ完全なゲノムが解読されたそうだ(Nature誌掲載論文時事通信ReutersSlashdot)。

キヌアは南米ペルーなどで栽培されている雑穀の一種で、必須アミノ酸や食物繊維、ビタミン、ミネラルなどを豊富に含んでいる。血糖値の上昇のしやすさを示すGI値も低く、グルテンフリーという特徴もある。さらに厳しい環境でも栽培できるというが、一方で種子の表面に人体に有害であるサポニンを含むため、食用の際はサポニンを抜く行程が必要となる。

今回のゲノム解読成功により、品種改良の過程でこの苦味物質を生成しない苗木を迅速かつ容易に選ぶことができるようになるという。とくに南米の亜種は遺伝子1個の改変で甘味を増すようにできる可能性が高いそうだ。また、強風や豪雨で倒れやすいといった問題についても今後の品種改良で解決できるようになる可能性があるという。

13152254 story
NASA

NASA、制御システムのIT化に伴う対策不足を指摘される 17

ストーリー by headless
対策 部門より
米航空宇宙局(NASA)の重要な制御システムのセキュリティについて、NASA監察総監室(OIG)が監査結果を公表している(リポート: PDFV3の記事)。

従来の運用技術(OT)は人の手による直接的な操作が中心となっていたが、近年ではデバイスの「スマート」化が進み、ITインフラを通じた操作の導入が進んでいる。NASAにおけるOTシステムはロケット推進テストシステムや宇宙船制御・通信システム、地上の支援設備など重要なインフラを数多く制御しており、物理的なセキュリティ対策に加え、サイバーセキュリティ対策の重要性が増している。

しかし、NASAではOTを適切に定義しておらず、設備の管理システムや保護計画なども作られていないという。ITとOTの区分も明確になっていないため、OTに特化したトレーニングなどは行われず、OTシステムに対してITシステム向けのセキュリティ対策をそのまま適用することによるトラブルも発生しているそうだ。

たとえば、大型電気炉の温度管理を行うOTシステム稼働中、セキュリティパッチが適用されたコンピューターが再起動し、温度調整ソフトウェアが動作しなくなったことで火災が発生。再起動でアラーム機能も動作しなかったため、職員が発見するまで3時間半を要し、内部に置かれていた宇宙船のハードウェアが破損したとのこと。脆弱性スキャンが開始されたことで地球軌道上の宇宙機との通信が失われ、次の軌道通過までデータが収集できないトラブルも発生したという。

監査の結果、OIGではOTシステムの範囲を明確にし、セキュリティ計画や組織全体で協調的にセキュリティ対策を行うためのフレームワークを策定すること、OTシステムに特化したトレーニングを実施することなどを勧告している。
13149042 story
火星

火星に存在していた水は数週間で大量に消失していた? 24

ストーリー by hylom
そんな現象が 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

火星にはもともと水があったと推測されているが、現在は火星の北極や南極付近などの一部で氷が確認されるのみだ。しかし、過去には液体の水があったのではないかと推測されており、それらは長い歳月をかけて徐々に失われたと考えられていた。しかし、米LASP(大気宇宙物理学研究所)によると、火星の大気は実はかなり急速に失われた可能性があるそうだ(Engadget JapaneseNature Geoscience掲載論文)。

新たに発表された研究結果によると、火星の「暖かい季節」に多くの水蒸気が中層大気に達し、それらが紫外線によって分解されて水素となり、宇宙空間に出て行ってしまったと考えられるという。火星は気候変動が激しいことは知られており、そのため春や夏には水蒸気が過飽和状態になり、より多くの水が紫外線によって分解されることが過去に確認されていた(アストロアーツ)。

13147625 story
宇宙

太陽系外の地球型惑星へ探査機を送る新手法 55

ストーリー by hylom
さまざまな困難が 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

昨年、地球から4.24光年離れた位置にある恒星「プロキシマ・ケンタウリ」で地球に似た惑星が見つかった。4.24光年は約4×1013キロメートル(赤道一周の距離の約10億倍)であり、「人間の寿命内」に無人探査機で到達できる可能性が高いため、探査機を送り込む計画が立てられている。

その1つに、ホーキング博士らが提唱している「Nanocraft計画」がある。これは、10~12フィートというサイズの四角形のセールを地球の軌道上で展開し、そこに地上からレーザーを照射することで推進するというもので、光速の20%ほどの速度で推進でき、20年ほどで観測対象に近づけるという。ただ、減速手段がないためあっという間に目的地を通り過ぎてしまい、観測時間はほんの数秒しかないという問題もあるという。

そのため、この問題を解決する手法も考えられているという(ナショナルジオグラフィック)。こちらは天体物理学者のミヒャエル・ヒプケ氏と同僚のレネ・ヘラー氏は考案したもので、ソーラーセイルを展開し、遠くにある恒星の光をブレーキに使うというもの。探査機は、太陽の光を巨大な帆に受けながら、アルファ・ケンタウリ星系を目指す。目的地に近づいたら帆の向きを変え、今度はアルファ・ケンタウリから届く光子を利用して、効率的に停止する。ただし、太陽光に押されてアルファ・ケンタウリを目指す探査機が太陽系の外に出るときの速度は、光速の4.6%にしかならない。目的地への到達には人間の寿命より長い時間がかかってしまう。

また、宇宙探査機の重さは石けん1個分ほどで、推進力を得るための帆の大きさは9万平方メートル(サッカー場およそ14面分)以上が必要になるという。

13147624 story
バイオテック

京大、iPS細胞を効率良く培養できる手法を開発 8

ストーリー by hylom
塗らなくても良かった 部門より

京都大学がiPS細胞の培養にかかる手間を減らし、費用も抑えられる新たな手法を発見したそうだ(Scientific Reports掲載論文京都大学の発表読売新聞)。

iPS細胞やES細胞などの多能性幹細胞を用いた創薬や治療では、非常に多くの細胞を生産する必要がある。そのため従来は培養基質に「多くの細胞が足場としている、α鎖、β鎖、γ鎖から成る三量体タンパク質で、組織外側の境界にある基底膜を構成する成分」とされるラミニン511断片をコーティングした上で培養を行っていたが、今回の研究ではラミニン511断片溶液を培養液に添加するだけで、従来よりも少ない使用量で大きな効果が得られることが分かったという。

従来の手法ではコーティングに1時間から一晩が掛かっていたが、今回の手法ではこの手間が不要で、さらにより少ないラミニン511断片溶液の使用量で効果が得られるとのこと。

13147478 story
JAXA

「こうのとり」6号機、ミッション終了。デブリ除去実験のためのワイヤー打ち出しは行えず 19

ストーリー by hylom
次善の策 部門より

JAXAの宇宙輸送船「こうのとり」6号機が宇宙ゴミ除去実験のためのワイヤー打ち出しに失敗したことは先に報じられていたが、その後再打ち出しは行えず、そのまま大気圏へ突入し燃え尽きた(NHKJAXAの発表)。

こうのとり6号機は国際宇宙ステーション(ISS)への物資輸送のために2016年12月9日にH-ⅡBロケットによって打ち上げられ、その後14日にISSに結合された。今回輸送された物資にはISS用の新型バッテリや小型衛星放出機構、超小型衛星などが含まれており、新型バッテリについては2017年1月にISSへの取り付けが完了している。その後1月27日にISSより分離され、2月5日に大気圏に再突入した。

スペースデブリの除去実験では、先端に「エンドマス」と呼ばれる重量物を付けた縄状の「テザー」をこうのとりから射出し、伸びたテザーに電流を流す実験が予定されていたが、エンドマスの放出に失敗したため、テザーの伸展に関する実験は失敗に終わった。エンドマスを固定している4本のボルトのうち、1つが切断できなかったのが原因では無いかと見られている。

いっぽう、電子放出素子から電子を放出してこうのとりの帯電状態を制御する実験については成功した。導電性テザーを使ったデブリ回収ではテザーに流れる電流によってテザーに発生するローレンツ力を制御してデブリの軌道を変えることを目指しており、その電流生後はデブリ除去システムで重要な役割を果たしている。

13146391 story
アメリカ合衆国

米国の移民入国規制、科学分野で影響が出始める 62

ストーリー by hylom
科学を重要視しない大統領にとっては好都合? 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

今年の4月、複数の北極研究者たちによってグリーンランドで北極の氷がどれ程の速さで解けているかの調査が計画されている。この調査では、研究者らはニューヨーク州北部の米国空軍州兵基地から北極に出発するのだが、米大統領令による特定7カ国への入国制限により、イラン人であるカルガリー大学氷河学博士課程学生Samimiさんがチームに参加できなくなってしまったそうだ(ギズモード・ジャパン)。

これにより、春の計測の準備をしていたチームで混乱が生じ、またSamimiさん自身も自分の研究の未来を案じなければならなくなったとのこと。

この例に限らず、現在海外生まれの科学者や技術者の多くが、今米国を離れたら入国を拒否されてしまうと焦っている状態だという。

13145279 story
日本

スラドに聞け:日本の大学や研究機関における軍事研究の是非 184

ストーリー by hylom
財布が違うだけでは 部門より

防衛省が大学や研究機関に対し研究開発資金を提供する「安全保障技術研究推進制度」に対し、軍学共同反対連絡会が2600筆超の反対署名を集めたと発表した(東京新聞)。

安全保障技術研究推進制度は防衛省が掲げた研究テーマに関する技術提案に対して研究委託を行うもので、研究結果の公表は制限されず、研究成果や研究内容について秘密に指定することもないとしている。2016年度では44件の応募があり、うち10件(内訳は大学が5件、公的研究機関が2件、企業等が3件)が採択されている。

反対側の主張は研究の自由、学問の自由が奪われる、人類の福祉に反するなどというもので、「軍事研究」を禁止する大学も出てきている。一方で自衛のための研究や基礎研究は許されるべきではないか、といった意見もある(産経新聞)。

日本の科学技術振興予算はもう増やせないという話もあるなか、少なくない額の研究資金が提供されるというのは魅力でもある。日本において軍事研究は許されるべきだろうか?

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国際宇宙ステーション

長期間の宇宙滞在、腸内細菌のバランスが変化する一方で多様性は変化しない 11

ストーリー by headless
腸内 部門より
1年近くにわたり国際宇宙ステーション(ISS)に滞在したNASAのスコット・ケリー宇宙飛行士の生物学的変化について、一卵性双生児のマーク・ケリー宇宙飛行士を比較対象とした研究で、腸内細菌に関する研究を担当するノースウェスタン大学が予備的な研究結果を発表している(ノースウェスタン大学のニュース記事NASAの記事The Vergeの記事)。

スコット宇宙飛行士は宇宙滞在中、主要な2つの腸内細菌グループであるフィルミクテス門とバクテロイデス門の細菌のバランスが変化したという。しかし、地球に帰還すると出発前のバランスに戻ったそうだ。また、宇宙滞在中も腸内細菌の多様性に変化が見られなかったことは驚くべき発見だとしている。

一方、同期間中を通して地球にいたマーク宇宙飛行士の場合、腸内細菌グループのバランスに大きな変化はみられなかったとのこと。なお、一卵性双生児といっても環境や食事が異なるため、すべての時点で2人の腸内細菌の分布は異なっている。

ケリー兄弟を対象にした長期の宇宙滞在における生物学的変化の研究は、NASAの資金提供により10チームがそれぞれ異なる分野を担当して進められている。各チームの研究成果は先日、NASA Human Research Program Investigators' Workshopで初めて共有された。

現時点で得られたデータの意味は判明していないが、研究を通じて火星への有人ミッションのような長期間の宇宙滞在で、宇宙飛行士の健康維持につながる知見を得ることが期待されている。
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JAXA

こうのとり6号機、宇宙ゴミ除去実験のためのワイヤー打ち出し失敗 16

ストーリー by hylom
リベンジなるか 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

国際宇宙ステーション(ISS)への補給任務を終え、先日28日にISSから分離した補給機「こうのとり6号機(HTV6)」による宇宙ごみ除去実証実験が、ワイヤーの打ち出し失敗のため中断されたという(sorae.jpNHK)。

今回の宇宙ゴミ除去実証実験「KITE」は、長さ700メートルの「テザー」と呼ばれる導電性ワイヤーを展開して電流を流すことでローレンツ力を発生させ、スペースデブリのスピードを落として大気圏に落下させるというもの。しかし、今回ワイヤーを打ち出すことができなかったため、実験そのものが行えない状況となっているそうだ。

JAXAはこうのとり6号機が大気圏へ突入する直前となる2月4日までに再度ワイヤーの打ち出しを試みるとしている。

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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人

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