2021

Традиционные микрочипы достигают пределов миниатюризации 2021 Компьютеры и интернетНанотехнологии

Производители полупроводников достигли предела миниатюризации компьютерных чипов. Самые маленькие транзисторы сейчас производятся на основе технологических процессов, оперирующих объектами размером до 4 нанометров, что близко к размеру отдельных атомов. Работать с частицами кремния меньшего размера уже невозможно в связи с эффектами квантового туннелирования.

Закон Мура предполагает увеличение мощности компьютеров в два раза каждые 18 месяцев. Однако теперь парадигма меняется в связи с отказом от традиционных микросхем в пользу многоуровневых пространственных интегральных микросхем на основе графена и других новых материалов.

chip miniaturisation limits 2021 2020s transistor

Генная терапия глухоты 2021 Биология и медицина
По состоянию на 2015 год, от потери слуха страдают в той или иной степени 1,1 миллиарда человек. Инвалидность имеют до 7,5% (540 млн.), включая 1,7% (около 124 млн.) от умеренной до тяжелой степени, населения мира. Воздействие громкого звука вызывает около половины всех случаев, остальными факторами глухоты являются старение, генетика, перинатальные проблемы и инфекционные заболевания.
 
В первой половине 2020-х годов, вместе с первыми клиническими испытаниями на людях, достигнуты успехи в развитии генной терапии. Предшествующие ранее эксперименты на мышах были сосредоточены на гене TMC1, поскольку мутации именно на этом участке ДНК чаще всего вызывают глухоту. Ген TMC1 кодирует белок, который играет главную роль в слуховом аппарате, помогая преобразовать звук в электрические сигналы, которые поступают в мозг. Чтобы транспортировать здоровый ген, учёные внедрили его в обезвреженный вирус под названием аденоассоциированный вирус 1 или AAV1. Вместе с геном внедряется и активатор — специальная генетическая последовательность, которая «включает» ген только в определённых сенсорных клетках внутреннего уха, известных как волосковые клетки.
 
После успешных испытаний на людях и одобрения со стороны регулирующих органов, для пациентов, пострадавших от мутации TMC1, стало возможным секвенирование их геномов и восстановление слуха с помощью генной терапии. Однако, в то время как доля TMC1 составляет до 8% случаев, остаются ещё более 70 генов, являющихся причинами генетической глухоты. Поэтому понадобится ещё несколько десятилетий, чтобы полностью понять причины и вылечить всех больных. Тем не менее, в 2020-х годах генная терапия бурно развивается в научных исследованиях и разработках. Другие методы лечения, помимо генной терапии также делают скачок, в том числе продолжается работа с стволовыми клетками и вводом различных новых биотехнологических имплантатов.

deafness cure 2020 2025 hearing loss regeneration stem cell therapy

2021—2025 — пилотируемые исследования околоземных астероидов 2021 Космос

Несмотря на недавнее сокращение бюджета, НАСА не только добилось значительного прогресса в восстановлении полетов человека в космос, но и выходит за пределы Земли и отправляет астронавтов все дальше в космос. После того, как программа «Созвездие» была отменена в 2010 году, многие утверждали, что пилотируемые исследования космоса окажутся на втором плане. На самом деле, это оказалось не соответствующим действительности. Были разработаны новые космические аппараты с целью возвращения на Луну и изучения астероидов, прежде чем, в конечном итоге, отправиться на Марс.

В 2014 году состоялись первые беспилотные испытания пилотируемого исследовательского корабля Орион, достигнувшего большей дальности, чем любой пилотируемый корабль с 1973 года. За этим последовала система космического запуска (СКЗ) в 2017 году, предназначенная для запуска Ориона. Последующие обновления СКЗ позволят достичь 130-тонной полезной нагрузки, что делает её крупнейшей ракетой из когда-либо построенных. Строительство первого пилотируемого форпоста за Луной началось в 2019 году. Этот космический корабль–космопорт (Gateway Spacecraft), расположенный в точке Лагранжа 2 (L2) между Землей-Луной, станет важным плацдармом для путешествий к отдаленным целям в космосе.

В 2021 году, состоялось первое пилотируемое испытание СКЗ. В этом же году происходит пилотируемая экспедиция к астероиду. Используя автоматический зонд, НАСА захватывает небольшую скалу, которая затем транспортируется на стабильную орбиту вокруг Луны. Далее, для его исследования отправляются астронавты на борту СКЗ, которые приближаются к астероиду вначале на «Орионе», а затем на меньшем космическом корабле Space Exploration Vehicle (SEV).

Успех этой первой экспедиции способствует дальнейшим миссиям к астероидам в последующие годы. Получен опыт в вопросах, связанных с отклонением потенциально опасных астероидов, которые могут угрожать Земле. Непосредственное изучение астероидов позволяет по-новому взглянуть на экономическую ценность этих космических скал и содержащиеся в них ресурсы, что дает дополнительные знания таким частным компаниям, как Planetary Resources и Deep Space Industries. Скорее всего, даже более важно то, что могут быть протестированы технологии и процессы для дальнейшего использования в миссиях на Марс в 2030-х годах.

Первый полет ракеты-носителя Ариан 6 2021 Космос
Семейство ракет Ариан функционирует с 1979 года, отправив сотни спутников на орбиту, наряду с известными телескопами и зондами. Они производятся под эгидой Европейского Космического агентства (ESA) и Национальным центром космических исследований (CNES, Франция).
 
В течение многих лет, Ариан 5, был европейским флагманом среди ракет-носителей. С помощью Ариан 5 были доставлены на орбиту космическая обсерватория «Гершель» (крупнейший инфракрасный телескоп, когда-либо запущенный), космическая обсерватория «Планк», зонд «Розетта» и Автоматический грузовой корабль (ATV) предназначенный для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию.
 
Несмотря на высокие показатели надёжности, эта большая ракета стала дорогой в эксплуатации. В 2010-х годах, расходы на поддержку составляли 120 млн. евро ($154 млн.) в год. В то же время, ряд коммерческих и государственнх компаний представляли серьезную конкуренцию на рынке спутниковых услуг. Чтобы решить эти проблемы, необходимо было разработать новое поколение ракет Ариан.
 
За Ariane 5 последовала модификация Ariane 5 ME (Mid-life Evolution) в 2017 году, имеющая новый разгонный блок, увеличенным объемом топлива, оснащённый ракетным двигателем с циклом фазового перехода Винчи (Vinci), с перезапуском до пяти раз, что даёт возможность совершать более сложные операции, такие как прямой выход на геостационарную орбиту. На ракете также установлен более объёмный головной обтекатель для размещения более габаритных спутников.
 
После Ариан 5 ME последует Ариан 6  более простая, дешёвая, гибкая пусковая установка, с меньшей грузоподъемностью от 3 до 6,5 тонн, но с такой же перезапускаемой верхней ступенью с двигателями Винчи как на Ариане 5 ME. Производственные и эксплуатационные расходы составляют 70 миллионов евро ($89 млн) в расчете на один запуск, это около половины стоимости запуска ракеты Ариан 5. Базовый дизайн для ракеты-носителя Ариан 6 был согласован в июле 2013 году и первый полет происходит в 2021 году. Ракета останется в эксплуатации до 2030-х годов.
 
Изображение: ESA–D. Ducros, 2013
Первый арабский полёт на Марс 2021 Космос
В этом году арабскими странами осуществляется первая миссия на Марс, в данном случае, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) посылают свой беспилотный зонд.
 
Ранее Арабская Лига наций создала пан-арабское космическое агентство, возглавляемое ОАЭ. Оно действует подобно Европейскому Космическому Агентству (ЕКА).
 
К 2014 году ОАЭ вложили в космическую отрасль уже более 20 миллиардов дирхам (5,4 млрд. долл.) Дальнейшее финансирование было направлено на диверсификацию своей экономики, ухода от углеводородной зависимости, субсидированию новых талантов в области технологий и аэрокосмической отрасли. Также мотивами послужили озабоченность по поводу национальной безопасности, растущая важность спутниковых данных, мобильной связи, спутниковой картографией и наблюдениями. Благодаря высокотехнологичной направленности, Дубай сейчас является региональным центром спутникового проектирования и строительства. Марсианская миссия совпадает с 50-летием образования ОАЭ. Также успехи связаны с тем, что космические проекты становятся все более дешевыми, простыми и надежными, благодаря новому поколению ракет и топлива.
 
В 2014 году, правитель ОАЭ, эмирата Дубай, шейх Мухаммед бин Рашид аль-Мактум, сказал, что, несмотря на многочисленные конфликты по всему Ближнему Востоку, ближневосточный регион был колыбелью цивилизации, и, если арабы получат необходимые инструменты, они смогут еще раз одарить человечество значительными научными достижениями: «Наша судьба — как и в давние времена — это стремление к изучению, созиданию, строительству и развитию».
 

Страницы