2020-е |

Значительно сократились ртутные загрязнения

Ртуть — тяжелый, содержащий серебро элемент, единственный из металлов, который может находиться в жидком состоянии при комнатной температуре. Он используется в основном для производства промышленных химикатов, электронных устройств, термометров, а также в газообразной форме для создания люминесцентных ламп.

При вдыхании или взаимодействии с кожей и слизистыми оболочками, ртуть и большинство ее соединений являются чрезвычайно токсичными. Они несут целый ряд разрушительных последствий для здоровья, в том числе повреждений головного мозга и неврологических повреждений (особенно среди молодежи), порождают различные аномалии в развитии, нарушения в работе почек и проблемы пищеварительной системы. Жертвы могут страдать потерей памяти и расстройством речи наряду со многими другими описанными в медицине симптомами.

В начале 21 столетия крупнейшие выбросы ртути пришлись на добычу золота. Сжигание ископаемого топлива — в основном угля, в коммунальных, промышленных и бытовых котлах центрального отопления — стало очередным крупным источником выбросов. По оценкам, каждый год производилось 1,960 тонн выбросов, на первом месте стоит Китай, на него приходится почти одна треть общемирового объема ртутных загрязнений. Неправильная утилизация определенных продуктов, таких как аккумуляторы, автомобильные запчасти и лампы дневного света также привела к попаданию ртути в окружающую среду. Около 30% от общего количества ртути, каждый год попадающего в атмосферу Земли, является следствием антропогенного (техногенного) фактора.

Выбросы ртути вследствие человеческой деятельности по данным на 2010 год. Источник: ЮНЭП

Несмотря на то, что ртутное загрязнение окружающей среды является преимущественно проблемой развивающихся стран, его признали общемировой проблемой. В течение всего лишь 100 лет концентрация техногенных выбросов ртути увеличилась вдвое в верхнем 100-метровом слое мирового океана. Цепи питания были нарушены по мере поглощения небольших объемов ртути рыбами и моллюсками, что затронуло вопросы здравоохранения во всем мире. В первую очередь проблема представляет опасность для беременных женщин и матерей с маленькими детьми.

В 2013 году Программа ООН по окружающей среде (ЮНЭП) утвердила глобальный, юридически обязательный договор по предотвращению выбросов и сбрасывания ртути. Правительства согласовали широкий спектр ртутьсодержащих продуктов, производство, экспорт и импорт которых следовало запретить к 2020 году. Были разработаны подробные планы по сокращению количества ртути, которое регулярно используется при добыче полезных ископаемых, на угольных электростанциях, промышленных котлах, заводах, при сжигании отходов и производстве цемента. Были также запущены кампании по информированию общественности, разработаны медицинские программы и альтернативы использованию ртути в производстве. Хотя проблемы загрязнения окружающей среды ртутью не были устранены до конца, все эти меры привели к его резкому сокращению и постепенного отказа от использования ртути многими странами.

Больше…

Новые авианосцы Великобритании раскрывают свой полный потенциал

Авианосцы типа «Куин Элизабет» (англ. Queen Elizabeth class carriers) — новый тип авианосцев, построенный для Королевского военно-морского флота. Он заменяет трио авианосцев устаревшего типа «Инвинсибл» (англ. Invincible class), которые были в эксплуатации с 1980 по 2014 гг. Два новых корабля, HMS Queen Elizabeth и HMS Prince of Wales, прозванные СМИ «суперавианосцами», имеют водоизмещение 70,600 тонн, что более чем в три раза больше типа «Инвинсибл»; общей протяженностью 284 метра, 70 м в ширину на уровне палубы и высотой 56 метров. Они являются крупнейшими военными кораблями, когда-либо построенные в Соединенном Королевстве.

Под взлётной палубой находятся еще девять палуб. Ангар достаточно большой, чтобы вместить до 40 самолетов и вертолетов. Для передачи самолета из ангара на взлетную палубу, на корабле установлены два больших лифта, каждый из которых способен поднять из ангара на взлетную палубу меньше чем за минуту два самолёта размером с F-35. Для самообороны используются зенитный артиллерийский комплекс Phalanx CIWS (4500 тысяч выстрелов в минуту) для предотвращения воздушных угроз, пулеметы и 30 мм пушки противокорабельной обороны.

Каждый корабль имеет экипаж из 686 человек (до 1600 вместе с самолётами), установленным электродвигателем с диапазоном 10 000 морских миль (19000 км) и скоростью 25 узлов (46 км/ч). Основной радар это трёхкоординатный радар дальнего воздушного обзора BAE Systems S1850M с полностью автоматическим обнаружением, сопровождением до 1000 воздушных целей на дальности около 400 км. Вспомагательный радиолокатор, известный как Artisan (пер. «Ремесленник») может отслеживать объекты размером с бильярдный шар на расстоянии до 20 км.

Несмотря на свои внушительные размеры и возможности, «Куин Элизабет» получает много критики от британских СМИ и общественности. Корабли поставлены с просрочкой и с увеличенным бюджетом. В 2013 году, сообщалось, что расходы необходимо увеличить почти вдвое от первоначальных 3,6 млрд фунтов стерлингов — до 6,2 млрд. Морские испытания начались в конце 2010-х годов, корабли добрались до своей полной оперативной готовности в 2020 году. Они будут оставаться в эксплуатации до 50 лет.

На изображении авианосцы типа «Куин Элизабет» в сравнении с Клифтонским подвесным мостом, «Ангелом Севера» Энтони Гормли, Стоунхеджем и автобусом.

Больше…

Пекин значительно сокращает использование угля

К 2020 году использование угля и связанные с ним продукты запрещены в главных центральных районах Пекина. Такие санкции стали необходимыми в связи с катастрофическим загрязнением воздуха в регионе. В предыдущем десятилетии в столице Китая уровень твердых частиц до 30 раз превышал безопасный уровень, рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения. Из-за смога жители были вынуждены подолгу оставаться внутри помещений, видимость снижалась до менее 100 метров, авиакомпании отменяли рейсы.

В Китае более четверти миллиона человек умирают каждый год в результате деятельности угольных электростанций. Подобные загрязнения в Азии имеют глобальное значение: мельчайшие твердые частицы влияют на природу возникновения бурь, которые движутся через Тихий океан и впоследствии изменяют погодные условия в Северной Америке и остальном мире.

Чистая солнечная энергия, в частности, становится всё более доступной в последние годы и в состоянии эффективно заменить угольные электростанции в Пекине. В перспективе планируется расширить запрет на другие области и провинции. Индия также начинает вводить похожие ограничения.

Длительное наращивание добычи угля Австралией в связи с высоким спросом в Юго-Восточной Азии в настоящее время сменилось сокращением.

Больше…

Первое использование стволовых клеток в терапии хронической сердечной недостаточности

В первом десятилетии 21-го века хроническая (застойная) сердечная недостаточность была главной причиной смертности в промышленно развитых странах, уносящая больше жизней, чем все виды рака вместе взятые. Хроническое состояние характеризуется увеличенным сердцем, недостаточным кровоснабжением органов и конечностей тела. Например, только в США в течение 2010 года жертвами недуга стали около 5,1 млн. взрослых, с 825 000 ежегодным приростом и 50% смертностью в течение пяти лет после постановки диагноза. Для людей с конечной стадией сердечной недостаточности или с IV классом болезни выходом являлась только пересадка сердца или механическая поддержка с помощью аппарата вспомогательного кровообращения (LVAD). Из-за нехватки доноров, трансплантация часто не в состоянии удовлетворить спрос, в то время как постоянная LVAD поддержка ограничена клиническими осложнениями и высокой стоимостью.

Однако, вместе с начинающейся революции в здравоохранении, появился ряд новых вариантов лечения. С 2013 по 2020 годы глобальный рынок регенеративной медицины вырос с $16 млрд до $67 млрд, более чем в четыре раза. Среди самых заметных открытий стало использование стволовых клеток для восстановления и замены поврежденных тканей. Один из таких прорывов предусматривал использование мезенхимальных клеток-предшественников — редких клеток, которые находятся в кровеносных сосудах. Доказательсвто концепции было продемонстрировано на подопытных грызунах с болезней сердца, затем на более крупных животных, и наконец в 2014 году на третьей фазе клинических испытаний — на человеке.

Исследователи обнаружили, оптимальный диапазон дозы в 150 млн. мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Одного укола, обычно не требующего хирургии, достаточно для запуска гаммы трофических факторов, вызывающих формирование новых кровеносных сосудов, сердца и регенерации мышечной ткани, анти-воспалительных свойств и уменьшению рубцов. Наблюдается значительное улучшение функции сердца, что позволяет пациентам вновь жить относительно нормальной жизнью. К 2020 году такое лечение с помощью МСК становится коммерчески доступным — прибавляя больше лет к продолжительности жизни людей, которые в противном случае умерли бы в течение короткого времени.

Различные другие процедуры и технологии появляются в этом десятилетии, что способствует значительному снижению сердечно-сосудистых заболеваний. Смертность из-за этих факторов в значительной степени устранится в развитых странах к началу 2040-х годов.

Больше…

5 миллиардов человек пользуются Интернетом

В начале XXI века число пользователей интернета во всем мире составляло примерно 300 миллионов человек, или около 5% мирового населения. Соединения были медленными и, как правило, имели скорость всего 56 Кбит/с. мобильный доступ к Интернету практически отсутствовал, и только несколько компаний предлагали эту услугу для портативных устройств.

Однако благодаря сочетанию стремительно падающих расходов и экспоненциального совершенствования технологий, доступ к Интернету в последующие годы быстро рос, и к декабрю 2005 года достиг более миллиарда человек. Эта тенденция продолжалась и в 2010-е гг. В сентябре 2014 г. была достигнута значительная веха, когда глобальная средняя скорость соединения, достигла 4,6 Мбит/с, превысив минимальный порог в 4 Мбит / с для соответствия критериям “широкополосной связи”.

К концу 2010-х годов более половины населения земного шара пользовалось интернетом, причем доступ к нему имели четыре миллиарда человек. Большая часть недавнего роста пришлась на Китай, Индию и другие развивающиеся страны.

Мобильные устройства, подключенные к интернету, теперь стали повсеместными, а скорость передачи данных продолжала расти. Начиная с 2019 года следующий стандарт сотовой беспроводной связи, известный как 5G, предлагал гигабитные скорости и многие другие функции.

Более пяти миллиардов человек – почти 20-кратный рост по сравнению с январем 2000 года – являются пользователями Интернета к концу 2020 года.

Марсоход Perseverance («Настойчивость») прибывает на Марс

В июле 2020 года НАСА запустило беспилотный космический аппарат “Марс 2020”, направляющийся к Красной планете. На нём находился марсоход “Настойчивость”, предназначенный для поиска признаков древней жизни и сбора образцов для возвращения на Землю. Миссия также включает демонстрацию технологий для подготовки к будущим полётам человека на Марс.

Дизайн, основанный на предыдущем марсоходе Curiosity, который прибыл на Марс в 2012 году, отличается лучшими камерами (всего их 23), улучшенными размерами колес и дизайном протектора, а также увеличенной вместимостью образцов. На марсоходе также были установлены два микрофона для записи звуков спуска с орбиты, а также последующей работы на поверхности.

Зонд прибывает в феврале 2021 года и приземляется в кратере Езеро, к северу от экватора. Считается, что этот кратер диаметром 49 км в далеком прошлом был озером, глубина которого достигала 250 метров. Оно содержит месторождение веерной дельты, богатое глинами, и озеро существовало, когда на Марсе формировались сети долин, что делало его геологически богатым участком.

Маленький вертолет сопровождает «Настойчивость». Этот беспилотный летательный аппарат на солнечной энергии, названный Ingenuity («Изобретательность»), выполняет две функции: разведку пути и расчёт наилучшего маршрута движения; и обнаружение интересных целей для изучения. Хотя он ограничен высотой 10 м над землей, он может преодолевать максимальное горизонтальное расстояние в 600 метров за каждые три минуты полета. Позже НАСА улучшит дизайн этого беспилотника, создавая более продвинутые версии для использования в будущих миссиях с участием людей.

Марсоход оснащен семью научными приборами, включая систему хранения образцов для сбора камней и пыли, вместимостью до 30 образцов. Его 23 камеры обеспечивают широкий спектр видов и методов наблюдения, от чрезвычайно близкого анализа до отдаленных панорам и возможностей масштабирования. Для отправки собранных образцов на землю будет отправлен дополнительный ровер в 2026 году, который осуществит посадку на Марс и наземные операции в 2029 году и с окном возврата, позволяющим доставить образцы на Землю в 2031 году.

Ключевым инструментом «Настойчивости» является MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilisation Experiment – марсианский эксперимент с кислородом, технологический демонстратор для проверки возможности выработки кислорода из атмосферы Марса). Эта демонстрация технологии позволяет преобразовать углекислый газ в кислород для использования в ракетном топливе и пригодном для дыхания воздухе, что необходимо для полетов человека в будущем. 20 апреля 2021 года, на 60-й сол марсохода, прибор успешно провёл свой первый рабочий цикл по производству кислорода. За час работы общее количество произведенного кислорода составило 5,37 грамма, чего достаточно, чтобы обеспечить человека кислородом на десять минут

Первая миссия Китая на Марс

В течение первых двух десятилетий 21-го века Национальное космическое управление Китая уделяло большое внимание Луне. Его серия лунных зондов “Чанъэ” (Chang’e) достигла больших успехов.

Китай начал марсианскую программу в 2009 году в сотрудничестве с Россией. Однако, российский космический корабль «Фобос-Грунт», доставлявший китайский орбитальный аппарат Yinghuo-1 (“Инхо-1”), потерпел крушение в январе 2012 года, через несколько дней после взлёта. Впоследствии Китай начал собственный независимый проект по исследованию Марса, миссия которого была одобрена властями в 2016 году.

Новый китайский марсианский зонд состоит из орбитальной станции, спускаемого аппарата и марсохода, размещённого на поверхности Марса с научными целями, заключающимися в поиске доказательств как нынешней, так и прошлой жизни, а также в оценке окружающей среды планеты. Он получил название Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover, под более коротким именем “Тяньвэнь-1” (Tianwen-1, бывшее название Huoxing-1, сокращённо HX-1. Huoxing означает «Марс» на китайском языке).

Космический аппарат запущен на борту тяжёлой ракеты-носителя Long March 5 («Чанчжэн-5», буквально – “Великий поход 5”) в июле 2020 года, общая масса полезной нагрузки составляет 5000 килограммов. Выход на орбиту Марса состоялся в феврале 2021 года, а спуск на поверхность – 23 апреля 2021 года. Спускаемый аппарат, несущий марсоход, приземлится с использованием парашюта, посадочных двигателей и надувных подушек для достижения мягкой посадки, которая произошла в равнине Утопия – регион, который, как известно, содержит большое количество водяного льда под поверхностью Марса.

Марсоход питается от солнечных панелей и оснащён георадаром (GPR) для сканирования на глубине до 100 м под поверхностью. Он также может выполнять химический анализ марсианской почвы и искать биомолекулы и биосигнатуры. Шестиколёсный аппарат весом 200 килограммов рассчитан на три месяца эксплуатации.

Орбитальный аппарат и марсоход вместе несут в общей сложности 12 приборов. В дополнение к своему мощному подповерхностному радару, марсоход включает в себя мультиспектральную камеру (MSC) и навигационно-топографическую камеру (NTC). Тем временем, орбитальный аппарат оснащён камерой высокого разрешения (HRC) для получения изображений с разрешением до 2 м с орбиты высотой 400 километров. Марсоход включает демонстрацию технологии, необходимой для миссии по возвращению образца с Марса, запланированной на 2030-е годы.

Первый пилотируемый космический полет Индии

Индия стала четвертой по счету страной, после СССР, США и Китая, независимо запустившей человека в космос. Отправленная в полет корабль – Гаганьян (“Небесный транспорт”), ранее условным наименованием корабля по проекту было ISRO Orbital Vehicle, разработанный Индийской организацией космических исследований (ИОКИ).

Почти 8-тонная (при запуске) ракета предназначена для вывода на орбиту экипажа космонавтов-гаганавтов из 3 человек, ресурс автономного полета составляет 7 дней.

В первом запуске, ракета несёт автономную 3-тонную капсулу с командой из двух человек на борту. Они проведут на орбите вокруг Земли семь дней на высоте 400 км, до того как опустятся в Бенгальский залив. Общая стоимость проекта приблизительно 124 миллиарда рупий (2,67 миллиарда долларов). Запуск состоялся в декабре 2021 года.

Запущен космический телескоп имени Джеймса Уэбба

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) – долгожданный преемник стареющего космического телескопа Хаббла. Названный в честь Джеймса Э. Уэбба – администратора НАСА с 1961 по 1968 год – телескоп разработан в коллаборации НАСА, Европейского космического агентства (ЕКА) и Канадским космическим агентством.

Орбитальная астрономическая обсерватория находится между Солнцем и Землёй на орбите L2 (точка Лагранжа), которая варьируется расстоянием от 374,000 км до 1,500,000 км от Земли. JWST предоставляет беспрецедентный уровень разрешения и чувствительности с длиной волны видимого света в среднем инфракрасном диапазоне. В то время как космический телескоп Хаббла имел основное зеркало площадью 4,5 м2, приёмная площадь зеркала JWST почти в шесть раз больше – 25 м2. Оно состоит из 18 шестиугольных синхронно работающих зеркальных элемента. С точки зрения увеличения, он в 100 раз мощнее Хаббла, что делает его способным видеть самое первое поколение звезд, которое возникло менее чем через 200 миллионов лет после Большого взрыва – это только 1,4% времени от нынешнего возраста Вселенной. Если бы шмель был помещён на поверхность Луны, JWST смог бы обнаружить насекомое как в отражённом свете, так и от тепла его тела. Большой солнцезащитный козырек держит приборы телескопа ниже 50 K (-220 °c).

Телескоп преследует четыре главные научные цели:

  • Поиск света от первых звезд и галактик, образовавшихся во Вселенной после Большого взрыва.
  • Исследование формирования и эволюции галактик.
  • Исследование образования звёзд и планетных систем.
  • Изучение планетных систем и происхождения жизни.

JWST был впервые предложен в 1996 году, когда его стоимость оценивалась в $0,5 млрд с планируемым запуском в 2007 году. Однако, в течение многих лет расходы увеличивались, и отставание от графика серьезно увеличилось. К 2017 году проект вырос до $8,8 млрд., с датой запуска на весну 2019 года. Первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года. Запуск состоялся 25 декабря 2021 года с общей ценой проекта чуть менее 10 миллиардов долларов. После запуска ракетой-носителем «Ариан-5» телескоп на протяжении четырех недель двигается к пункту назначения во вторую точку Лагранжа после чего приступит к работе в 2022 году.

Больше…

Тропа вдоль всего побережья Англии открыта для пешеходов

Прибрежная тропа Англии /England’s Coastal Path/ – это общественный пешеходный маршрут протяжённостью 4800 км, охватывающий весь периметр Англии и Уэльса. Теперь это самая длинная урегулированная и размеченная знаками и дорожками прибрежная пешеходная дорога в мире. Она открывает места, которые ранее были ограничены землевладельцами или были физически недоступны. Тысячи новых пешеходных путей, сельских троп, альпинистских маршрутов, пляжей, бухт, скал и живописных видов становятся доступными, помогая стимулировать туризм, улучшить местную экономику и вдохнуть новую жизнь в приморские города и деревни. Маршрут через Уэльс был завершён уже в 2012 году. Предполагалось, что остальные английские участки будут завершены к 2030 году, но дополнительное государственное финансирование позволило ускорить график на 9 лет – с готовностью к 2021 году.

Прибрежная тропа будет находиться под угрозой эрозии в последующие десятилетия. Однако, это смогли учесть, поэтому, если часть побережья размоется или подвергнется оползню, путь не исчезнет – его можно будет восстановить с новой береговой линией.

 

Больше…