Рубрика: 2025

Миссия по возвращению образцов с астероида Камоалева

В этом году Китай проводит миссию по возвращению образцов с околоземного астероида 469219 Камоалева. Это крошечное, быстро вращающееся тело имеет диаметр всего 41 м и является самым маленьким, ближайшим и наиболее постоянным (известным) квазиспутником Земли. Его орбита и содержащиеся в нем силикаты, похожие на лунные, делают его вероятным осколком Луны. Он максимально отдаляется от Земли на 100 расстояний между планетой и Луной, а минимально — на 38 расстояний. Астероид стал квазиспутником Земли всего около 100 лет назад, сначала считалось, что объект будет представлять собой квазиспутник Земли ещё несколько столетий, но позже стало известно, что предыдущие оценки оказались заниженными и он останется квазиспутником миллион лет или даже больше. Миссия предоставляет подтверждение этому, помимо дополнительных научных данных, после возвращения образца годом спустя.

Технические проблемы включают в себя выход на орбиту и удержание зонда вокруг небольшого тела с очень слабой гравитацией. Космический корабль требует двигатели с длительным сроком службы и высокоточной системой навигации, наведения и управления. Возвращаемая капсула также должна выдерживать сверхскоростное возвращение в атмосферу Земли.

Китай прорабатывает две стратегии миссии – “закрепление” и “касание и движение” – используя обе для максимального увеличения шансов на успех. Зонд приземляется на астероид с помощью четырех роботизированных манипуляторов, на конце каждого из которых имеется сверло для прикрепления.

После доставки образцов на Землю в возвратной капсуле зонд продолжит движение к комете главного пояса 311P/PANSTARRS. По прибытии в 2034 году он будет использовать различные камеры, спектрометр и другие приборы, чтобы исследовать вероятность доставки воды на Землю подобной кометой. Он также даёт представление о различиях между активными астероидами и классическими кометами.

More…

2025

Генная терапия глухоты

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 2030-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 2030-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.

More…

2025

«Луна-27» садится на обратной стороне Луны

«Луна-27» — другие названия этого же космического аппарата: «Луна-Ресурс-1 ПА» (сокр. от Посадочный Аппарат) — тяжелый посадочный аппарат с возможностью извлечения с глубины и анализа образца лунного льда. Это совместный проект Роскосмоса и Европейской космической ассоциации (ЕКА) по освоению естественного спутника Земли и часть российской лунной программы первого этапа.

Его цели:

  • проведение контактных исследований в районе южного полюса Луны (анализа грунта);
  • поиск водяного льда при помощи нейтронного детектора, внедренного в поверхность Луны;
  • изучение магнитных аномалий на поверхности Луны.
  • исследование минералогического, химического, элементного и изотопного состава лунного реголита в образцах, доставляемых с различных глубин от поверхности до 2 метров из 2 – 3 разных мест около космического аппарата, и в образцах реголита поверхностного слоя;
  • исследование физических (механических, тепловых и др.) свойств грунта лунной поверхности;
  • исследование ионной, нейтральной и пылевой составляющих экзосферы Луны и эффектов взаимодействия поверхности Луны с межпланетной средой и солнечным ветром;
  • изучение внутреннего строения Луны и ее глобального движения методами сейсмологии и небесной механики.

Помимо научных экспериментов, в рамках миссии отрабатываются средства и методики обеспечения высокоточной и безопасной посадки, которые в дальнейшем будут применяться для лунных посадочных экспедиций на платформах для доставки на поверхность груза для будущей лунной базы.

11 апреля 2019 года сроки запуска сместились на 2025 год из-за недостатка финансирования.

2025

Атомная электростанция «Хинкли-Пойнт С» введена в эксплуатацию

В Великобритании первый коммерческий ядерный реактор начал работать в 1956 году, в пиковом 1997-м году 26% электроэнергии страны генерировалось ядерной энергетикой. В начале 21-го века, однако, многие устаревшие реакторы были отправлены на пенсию, и доля снизилась до 19% в 2012 году. Из оставшихся девяти атомных станций с общей мощностью 9 000 МВт – восемь из них были закрыты в начале 2020-х годов. Не только они, но и большинство угольных электростанций уже давно нуждались в замене. Британия столкнулась бы с перспективой потери двух третей своей электроэнергии к 2030 г., если бы не были предпиняты меры по вложению крупных инвестиций с целью повышения энергетической инфраструктуры.

В 2011 году правительство Великобритании объявило о планах заменить весь свой «флот» атомных электростанций. Всё новое будет построено на существующих площадках или рядом с ними, чтобы свести к минимуму возможные неудобства и расходы. «Хинкли-Пойнт С» (Hinkley Point C) – среди первопроходцев, возведена рядом с «Хинкли» A и B – пары старых станций. Это предложение было одобрено в октябре 2013 года. Установлены два реактора общей мощностью 3200 МВт, что достаточно для снабжения около 6 млн. домов, или это в два раза превышает площадь Лондона, и составит 7% электроэнергии страны.

Проект, общей стоимостью 26 млрд долларов финансируется консорциумом французских и китайских инвесторов, в том числе EDF Group. Станция начала вырабатывать электроэнергию в конце 2025 года, став первой в новом поколении АЭС Великобритании, последняя была построена в 1995 году. Она продолжит работать в течение 60 лет.

More…

2025

Первый пилотируемый полёт космического корабля «Орион»

В конце 2025 года, NASA проводит первый пилотируемый полет “Ориона” (Многоцелевой пилотируемый корабль (MPCV). Этот тест, Артемида 2, следует за беспилотной Артемидой 1 в 2022 году и земной орбитальной прототипной миссией в 2014 году. Эти миссии являются частью долгосрочного плана агентства по отправке людей на Марс.

Артемида 2 выходит на высокую околоземную орбиту с помощью новой сверхтяжелой ракеты SLS (“Системы Запуска в Космос”), на два дня. В течение этого времени ее экипаж проводит проверки систем жизнеобеспечения корабля, а также демонстрацию встыковки в космосе, используя израсходованный промежуточный криогенный двигательный блок (ICPS) в качестве цели.

Затем корабль запускает свой главный двигатель, чтобы начать маневр транслунного пути, отправляя его на траекторию свободного перемещения к Луне. Космический корабль выполняет пролет мимо Луны с продолжительностью миссии в 10 дней – проходя близко к поверхности Луны на расстоянии менее 10 300 км – перед возвращением на Землю. Эта миссия является первым пилотируемым космическим кораблем, который выходит за пределы околоземной орбиты с момента Аполлона 17 в 1972 году. В экипаже из 4 человек присутствует астронавт Канадского космического агентства (CSA), первый канадец, отправившийся за пределы низкой околоземной орбиты.

Артемида 2 последует за Артемидой 3 во второй половине десятилетия, которая доставит экипаж с людьми в южный полярный регион Луны. Два астронавта, включая первую женщину на лунной поверхности, проведут там примерно неделю, прежде чем вернуться на Землю.

Предложенный график NASA включает в себя общее количество в 11 миссий Артемида – продолжающихся по крайней мере до 2035 года – с потенциалом использования “Ориона” на миссиях на Марс в дополнении с модулем глубокого космоса для дополнительного пространства и запасов.

 

2025

Заработал Европейский Экстремально большой телескоп (E-ELT)

Европейская южная обсерватория (ESA), межправительственная научно-исследовательская организация, поддерживаемая пятнадцатью странами, построила новый, революционный телескоп в Серро Армазонес в Чили.

Главным инструментом обсерватории в чилийской пустыне Атакама стал телескоп с сегментным зеркалом диаметром 39,3 метра. Степень детализации лучше, чем у орбитального «Хаббла»: для этого используется оптическая система, исправляющая эффект нечеткости из-за атмосферы Земли.

Зеркало достаточно мощное, чтобы изучать атмосферы экзопланет. Оно также позволяет заниматься своеобразной «звездной археологией» – измерять свойства первых звезд и галактик, а также исследовать природу темной материи и темной энергии.

Первоначально строительство обсерватории планировалось завершить к 2018 году, но из-за финансовых проблем окончание строительства пришлось на 2025 с финансовой помощью Польши. Также из-за недостатка в финансировании пришлось незначительно уменьшить размер зеркала – ранее планировался диаметр в 42 м.

More…

2025

Запущен экспериментальный термоядерный реактор ITER

Искусственно созданная термоядерная реакция уже демонстрировалась в малом масштабе. Существовала задача отыскать способ увеличить его масштаб до уровня коммерческого использования эффективно, экономично и без нанесения вреда окружающей среде.

Реактор ITER, известный ранее как Международный термоядерный экспериментальный реактор, будет первым проектом, удовлетворяющим данным условиям. Он был построен на юге Франции за 20 миллиардов евро за десять лет, это один из самых грандиозных когда-либо предпринимаемых научных проектов, занимающий второе место после Международной космической станции. Это совместный исследовательский проект США, ЕС, Японии, России, Китая, Индии и Южной Кореи.

Чтобы продемонстрировать чистую термоядерную мощь в большом масштабе, реактор должен воспроизвести условия, аналогичные условий в центре Солнца. Для достижения данной цели используется устройство под названием токамак, удерживающее плазму магнитным полем. Это тороидальная вакуумная камера генерирует мощное магнитное поле, не дающее жару достигать стен реактора. Небольшие дозы топлива впрыскиваются и втягиваются в камеру. Здесь они разогреваются до температуры 100 миллионов градусов, формируя плазму. При такой высокой температуре легкие атомные ядра водорода сплавляются вместе, создавая более тяжелые соединения водорода, такие как дейтерий и тритий. Что высвобождает нейтроны и огромное количество энергии

После операционного запуска в 2025 году можно надеяться, что ITER в результате будет производить более 500 мегаватт мощи, порциями в 400 секунд и больше. Его можно сравнить с «Общим европейским тором» (JET), предыдущим рекордсменом по пиковой термоядерной мощи (16МВ), длившейся всего несколько секунд в 1997 году.

Потребуется еще несколько десятилетий, пока реактор ITER будет в достаточной степени усовершенствован. Для того чтобы генерировать продолжительное напряжение для коммерческих нужд, потребуется создать способ задержки плазмы в условиях критической плотности и температур. Для этого понадобится улучшить конструкцию камеры, применить усовершенствованные сверхпроводящие магниты и продвинутые вакуумные системы.

Однако это может привести к конечному прорыву в области энергетики. Если проект окажется удачным, человечество получит доступ к практически неограниченному запасу экологически чистой энергии.

 

More…

2025

Первый испытательный полет космолёта «Скайлон»

До сих пор все космические аппараты запускаемые с Земли в космос использовали несколько ступеней. Требовалось сбрасывать части ракеты-носителя во время полета, в целях снижения веса. В течение 2020-х годов удалось создать новый космолёт многоразового использования, который может выходить в космос без применения внешних компонентов: разгонных ступеней, внешних ускорителей или сбрасываемых топливных баков. Вместо этого достаточно одного гибридного реактивного ракетного двигателя.

Известный как «Скайлон» (англ., Skylon), проект разработан Британским аэрокосмическим производителем Reaction Engines Limited, базирующийся в Оксфордшире, Англия, финансируемый правительством Великобритании, Европейским космическим агентством и BAE System. Общая стоимость программы оценивается в 10,1 млрд долларов, с удельной ценой космолёта около 270 млн. долларов. Компания BAE Systems приобрела в 2015 году 20% акций компании, вложив первоначальную сумму в размере 29,4 млн долларов на постройку двигателя.

Skylon способен подниматься в воздух как обычный самолёт, однако, используя специально подготовленную для тежёлого веса полосу, и, достигнув гиперзвуковой скорости в 5,5 Маха и высоты в 26 километров, переходить на питание кислородом из собственных баков, чтобы выйти на орбиту. Это обеспечивает значительное сокращение потребления топлива. Затем он закрывает воздуховод и работает как высокоэффективная ракета, чтобы выполнить оставшуюся часть своего путешествия до орбиты в 300 км над Землёй.

Ключевой частью проекта является уникальная силовая установка — два многорежимных турборакетнопрямоточных двигателя (“SABRE”) — гиперзвуковой комбинированный синергетический воздушно-реактивный/ракетный двигатель с предварительным охлаждением). То есть, это турборакетные двигатели с дополнительными прямоточными контурами.

Хотя грузоподъемность составляет 15 тонн (около 1/3 от Шаттла), каждый космолёт стоит дешевле (около 1/10) и значительно более экономичен во многом благодаря низкому весу SABRE. После завершения миссии, корабль вновь входит в атмосферу с защищенной прочной керамической обшивкой и садится на взлетно-посадочную полосу как обычный самолет. Пройдя всё необходимое техническое обслуживание, он способен к полёту уже через два дня (по сравнению с двумя месяцемя для Шаттла).

Наземные испытания двигателя SABRE начались в 2019 году. Первый беспилотный тестовый полет был первоначально запланирован на 2020 год, но впоследствии из-за проблем с финансированием был перенесён на 2025 год. Изначально не приспособленный для экипажа, Скайлон впоследствии будет использоваться и для доставки астронавтов на космическую станцию и обратно. Будущие версии могут быть приспособлены для космического туризма, перевозить до 30 пассажиров в специально построенном модуле со стоимостью билета до 500 000 $ на человека.

Первый коммерческий полет должен состояться к 2030-м годам. Скайлон называют самым большим прорывом в ракетно-космической двигателестроительной отрасли с момента изобретения реактивного двигателя – произведя революцию в доступности космоса. Это также приводит к созданию коммерческих авиалайнеров, способных преодолевать расстояния между континентами за четыре часа.

More…

2025

Лабораторная мышь ожила после криосохранения

Криосохранение – это процесс, при котором клетки всех живых тканей сохраняются при отрицательной температуре. В разработке этой технологии были достигнуты значительные успехи. Самым выдающимся достижением считается эксперимент, при котором лабораторная мышь выжила после заморозки при температуре  −196°C.

Самой серьезной задачей, которую предстояло решить, было устранение повреждения клеток в процессе кристаллизации при заморозке. В первое десятилетие двадцать первого века проблема была всесторонне решена за счет разработки криопротекторов, позволяющих осуществлять полное стеклование. Другими словами, сохраняемое тело становится больше стеклом, чем кристаллом.

Однако оставался нерешенным также ряд других проблем. Среди них можно отметить токсичность криопротекторов, а также появление трещин, вызванное термальными напряжениями. В последующие десятилетия ускоряющиеся научные исследования привели к появлению более совершенных и успешных методик, что, в конце концов, позволило оживить мышь после глубокой заморозки.

Хотя до криосохранения человека пройдет еще много времени (поскольку это также чревато возникновением этических, правовых и социальных барьеров), но, тем не менее, оно уже становится реальностью. Когда-то криосохранение считалось выдумкой научных фантастов, а теперь стало популярной темой современной научной литературы. Множество новых стартап-компаний предлагают «замораживать» клиентов для того, чтобы пробудить их уже в будущем.

More…

2025

Пик угрозы биотерроризма

В настоящее время биотехнологии настолько развиты, широко распространены и дёшевы, что небольшая группа людей или даже один единственный человек может представлять угрозу для человечества. Настольные лаборатории, генетические базы данных, программное обеспечение с искусственным интеллектом становятся доступными для широких слоев населения. Это позволяет людям с соответствующими знаниями быстро исследовать и синтезировать молекулы ДНК.

Криминал уже вовсю использует эти средства для производства наркотиков и лекарств (яркий пример – нелегальные интернет-аптеки предыдущих десятилетий). Сейчас дошел черёд и до террористов.

В прошлом государственные ведомства могли сдерживать биотерроризм, жестко контролируя распространение и доступ к патогенным микроорганизмам. Это было достигнуто путем регулирования лабораторного использования потенциально опасных возбудителей, таких как вирус Эбола. Однако появление технологии синтеза ДНК означает, что простое ограничение доступа к опасным возбудителям уже больше не может обеспечивать безопасность. Так как любой ген – это последовательно закодированная информация, стоит только одни раз расшифровать её, и можно будет синтезировать организм без использования первичных образцов или запаса ДНК.

По мере совершенствования технологии синтеза, происходит ее удешевление, она становится более доступной и легкой в использовании. Процесс проникновения биотехнологий в современное общество похож на революцию, вызванную персональными компьютерами в начале 1980-х. В то же время для нужд стремительно развивающейся медицины необходим открытый и легкий доступ к генетическим базам данных. Более того, информация о ДНК таких патогенов, как: сибирская язва, ботулизм и оспа, – находится в открытом доступе в Интернете уже не одно десятилетие.

Легкость, с которой можно создать новый вирус (это может быть еще более смертоносная версия уже существующего), используя относительно простые знания и оборудования, начинает вызывать опасения. Еще более опасная возможность – это создание вируса, который будет в состоянии атаковать отдельные расы или генетические группы людей.

Совсем недавно мир подвергся атаке такого «произведенного на коленке» биологического оружия. Результаты оказались чрезвычайно разрушительными, и до сих пор не все последствия устранены.

Уровень угрозы начинает снижаться в 2030х из-за того, что такие новые защитные технологии, как нанороботы, становятся доступны населению. Эти крошечные устройства, введенные в кровеносную систему, могут быть запрограммированы на быстрое обнаружение и уничтожение опасных вирусов.

More…

2025