Syksyä ilmassa

Ensimmäiset kuulaat pakkasyöt ovat jo värittäneet maaston ja tuore Maaseudun Tieteen lokakuun numero on putkahtanut postilaatikkoon. Lehti kokoaa tutkimustuloksia syksyn satona: erikoiskasvit, marjat ahomansikasta viljeltyyn lakkaan ja omenan lajikekehitys.vo

CRYOTE (Cryogenic Orbital Testbed) Concept

Demonstrating cryo-fluid management (CFM) technologies in space is critical for advances in long duration space missions. Current space-based cryogenic propulsion is viable for hours, not the weeks to years needed by space exploration and space science. CRYogenic Orbital TEstbed (CRYOTE) provides an affordable low-risk environment to demonstrate a broad array of critical CFM technologies that cannot be tested in Earth's gravity. These technologies include system chilldown, transfer, handling, health management, mixing, pressure control, active cooling, and long-term storage. United Launch Alliance is partnering with Innovative Engineering Solutions, the National Aeronautics and Space Administration, and others to develop CRYOTE to fly as an auxiliary payload between the primary payload and the Centaur upper stage on an Atlas V rocket. Because satellites are expensive, the space industry is largely risk averse to incorporating unproven systems or conducting experiments using flight hardware that is supporting a primary mission. To minimize launch risk, the CRYOTE system will only activate after the primary payload is separated from the rocket. Flying the testbed as an auxiliary payload utilizes Evolved Expendable Launch Vehicle performance excess to cost-effectively demonstrate enhanced CFM

MAASÄÄ – teknologia-alusta: Ajantasaista sää- ja vedenlaatutietoa maatalouden ja ympäristöseurannan käyttöön

Itämeren ja sisävesien tilan parantamiseksi on vaadittu tehokkaampia keinoja. Ratkaisuja etsitään myös maatalouden hajakuormituksen vähentämiseksi, sillä suurin osa ihmistoiminnan aiheuttamista typpi- ja fosforipäästöistä tulee maataloudesta. Myös kansalliset ja kansainväliset vesiensuojeluohjelmien tavoitteiden saavuttaminen edellyttää maatalouden päästöjen vähentämistä ja vesistöseurannan järjestämistä. Toisaalta maatalouden kannattavuus ja elintarviketuotannon laatu – ja jäljitettävyysvaatimukset edellyttävät kasvintuotannon panostusten (lannoitus, kasvinsuojelu) täsmällisempää kohdentamista ja ympäristövaikutusten minimoimista.Teknologia-alusta ympäristötietopalveluiden kehittämiseksi (Maasää) -tutkimushankkeessa näihin haasteisiin pyritään vastaamaan rakentamalla teknologia-alusta, joka luo toimintatavan kerätä, tallentaa, jakaa ja hyödyntää automaattisesti mitattuja ympäristötietoja maataloudessa ja ympäristönseurannassa. Maasää – teknologia-alusta tuottaa ajallisesti jatkuvaa ja alueellisesti tarkkaa säätietoa, mittaustietoja maan ja kasvuston kosteudesta ja veden laadusta ympäri vuoden. Ajantasaisen paikkatietokannan pohjalta kehitetään paikallisesti tarkkoja sääpalveluita, kehitetään maatalouden sovelluksia ja ennustepalveluita (esim. tautiriskiennusteita) sekä tarkennetaan vedenlaadunseurantaa ja vesistö- ja huuhtoumamalleja. Maasää –alustan avulla tarkastellaan myös sään ja viljely- ja vesistösuojelutoimenpiteiden vaikutusta kuormituksen rakentumiseen. Myös sään ajallisen vaihtelun ja ääri-ilmiöiden kuten sadantapiikkien vaikutusta kuormitukseen voidaan arvioida jatkuvatoimisten ja ympärivuotisten sää- ja ravinnemittausten pohjalta. Maasää-alusta luo myös hyvät puitteet testata maatalouden ja ympäristöseurannan automaattista anturointiteknologiaa.Tutkimus kohdistuu Karjaanjoen valuma-alueelle (noin 2000 km2), jonne rakennetaan koko valuma-alueen kattava tiheä sään, maankosteuden ja vedenlaadun mittausverkko käyttäen langattomia ja automaattisia sääasemia ja antureita. Peltolohkokohtaisen mallintamiseen ja seurantaan liittyen alueelle rakennetaan kaksi tihentymää, joissa mittaustietoa kerätään peltolohkokohtaisesti. Yhteensä alueelle sijoitetaan noin 80 sääasemaa, 30 maan kosteusanturia, 11 veden sameusanturia sekä 4 ravinneanturia vuoden 2008 loppuun mennessä. Mittaustiedot siirretään GSM-verkkoa pitkin palvelimelle, josta mittaustietoja voi käyttää ja ladata sovellusten käyttöön Internet-verkon välityksellä.Toukokuussa 2007 alkanut hanke jatkuu vuoden 2008 loppuun. Tarkoituksena on kuitenkin hyödyntää hankkeessa rakennettua mittausverkkoa tutkimuksessa ja liiketoiminnan kehittämisessä myös jatkossa. Tekesin, Maa- ja metsätalousministeriön ja yritysten rahoittamaa hanketta koordinoi MTT, ja siinä ovat mukana lisäksi Suomen ympäristökeskus, Ilmatieteen laitos ja Århusin yliopisto sekä suuri joukko yrityksiä, ympäristö ja maatalousalan organisaatioita ja Ympäristöministeriö

Cryogenic Orbital Testbed (CRYOTE) Ground Test Article, Final Report

Liquid propulsion has been used since Robert Goddard started developing a liquid oxygen (LO2) and gasoline powered rocket and fired it in 1923 (Ref. 1). In the following decades engineers settled on the combination of liquid hydrogen (LH2) and LO2 as the most efficient propellant combination for in-space travel. Due to their low temperatures (LH2 at 20 K and LO2 at 90 K), they require special handling and procedures. General Dynamics began developing LO2 and LH2 upper stages in 1956 in the form of Centaur, these efforts were soon funded by the Department of Defense in conjunction with NASA (beginning in 1958) (Ref. 2). Meanwhile NASA also worked with McDonnell Douglas to develop the SIV-B stage for the Saturn V rocket. In the subsequent years, the engineers were able to push the Centaur to up to 9 hr of orbital lifetime and the SIV-B to up to 6 hr. Due to venting the resultant boil-off from the high heat loads through the foam insulation on the upper stages, both vehicles remained in a settled configuration throughout the flights, thus the two phases of propellant (liquid and vapor) were separated at a known location. The one exception to this were the Titan/Centaur missions, which thanks to the lower boil-off using three layers of multilayer insulation (MLI), were able to coast unsettled for up to 5.25 hr during direct geosynchronous orbit insertion missions. In the years since there has been a continuous effort to extend the life of these upper stages from hours to days or even months

A generalization of the Entropy Power Inequality to Bosonic Quantum Systems

In most communication schemes information is transmitted via travelling modes of electromagnetic radiation. These modes are unavoidably subject to environmental noise along any physical transmission medium and the quality of the communication channel strongly depends on the minimum noise achievable at the output. For classical signals such noise can be rigorously quantified in terms of the associated Shannon entropy and it is subject to a fundamental lower bound called entropy power inequality. Electromagnetic fields are however quantum mechanical systems and then, especially in low intensity signals, the quantum nature of the information carrier cannot be neglected and many important results derived within classical information theory require non-trivial extensions to the quantum regime. Here we prove one possible generalization of the Entropy Power Inequality to quantum bosonic systems. The impact of this inequality in quantum information theory is potentially large and some relevant implications are considered in this work

Quasi-probability representations of quantum theory with applications to quantum information science

This article comprises a review of both the quasi-probability representations of infinite-dimensional quantum theory (including the Wigner function) and the more recently defined quasi-probability representations of finite-dimensional quantum theory. We focus on both the characteristics and applications of these representations with an emphasis toward quantum information theory. We discuss the recently proposed unification of the set of possible quasi-probability representations via frame theory and then discuss the practical relevance of negativity in such representations as a criteria for quantumness.Comment: v3: typos fixed, references adde