Рубрика: 21 век

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.

More…

2020

Первый полет ракеты Ariane 6

Ariane 6 – это ракета-носитель, разработанная компанией Ariane Group под руководством Европейского космического агентства (ЕКА). Он заменил устаревший Ariane 5, который работал с конца 1990-х годов, и спроектирован более модульным, гибким и конкурентоспособным по стоимости.

Ракета составляет 63 м (207 футов) в высоту, что делает ее немного выше своего предшественника, а также имеет более тонкий внешний вид. В настоящее время разработаны два варианта Ariane 6:

  • Ariane 62 , с двумя твердотопливными ускорителями P120, весит около 530 тонн при взлете и предназначен в основном для правительственных и научных миссий, запускающих полезные грузы весом до 5000 кг на геостационарную передаточную орбиту (ГТО) и 10 350 на низкую околоземную орбиту (ЛЕО).
  • Ariane 64, с четырьмя ускорителями P120. Он тяжелее, имеет вес около 860 тонн и предназначен для коммерческих запусков двух спутников весом до 11 500 кг  в ГТО и 21 500 кг в ЛЕО.

Более низкая стоимость Ariane 6, примерно вдвое меньше, чем Ariane 5, позволяет вдвое увеличить количество запусков в год. Первый полет происходит в середине 2022 года, когда на борту находится 30 небольших широкополосных спутников. За этим последует ещё много коммерческих запусков в 2023 году и далее. Ariane 5 будет выведен из эксплуатации в 2024 году. Последующие варианты Ariane 6 в конце 2020-х годов включают компоненты многоразового использования, чтобы стать более конкурентоспособными по сравнению с SpaceX.

More…

2022

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.

2020

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.

More…

2021

Первый беспилотный полёт Системы космических запусков (SLS) NASA

Space Launch System (SLS, Система космических запусков) – это многоразовая ракета-носитель в классе «сверхтяжёлых», разработанная в 2011 году и предназначенная для замены вышедшего из эксплуатации космического челнока «Спейс шаттл» в качестве флагманского корабля NASA.

Первоначально предназначенный для перевозки 70 тонн груза на низкую околоземную орбиту (LEO), SLS позже значительно превысила это требование, имея номинальную грузоподъёмность 95 тонн. Будущие версии, известные как Block 2, будут иметь обновления, включая усовершенствованные ускорители, с ещё большей мощностью LEO более 130 тонн. Для сравнения, предыдущая программа «Спейс шаттл» с 1981 по 2011 год имела максимальную грузоподъёмность всего 27,5 тонн, или около 21% от SLS Block 2.

SLS должна стать основной ракетой-носителем в планах NASA по исследованию дальнего космоса, включая полёты на Луну с экипажем в рамках программы Artemis и последующую миссию человека на Марс. Также система будет использоваться для строительства новой космической станции на орбите Луны.

Первый беспилотный запуск произошёл в 2022 году, за ним последует полёт к Луне с экипажем в 2024 году. Дополнительные запуски включают в себя полёт Block 1 Cargo, который доставляет зонд Europa Clipper на Юпитер через прямую Гомановскую траекторию. В полётах человека на лунную орбиту и за её пределами используется частично многоразовый модуль на SLS, известный как многоцелевой пилотируемый корабль Orion (Orion MPCV), в экипаж которого может входить до шести человек в длительных миссиях.

Хотя SLS является чрезвычайно мощной системой (с самой высокой суммарной тягой при запуске), проект критикуется за его стоимость по сравнению с новыми появляющимися коммерческими ракетами, которые также могут обеспечить возможность многократного использования – например, разработанные SpaceX и Blue Origin. Это заставляет переосмыслить финансирование NASA, поскольку частный сектор играет всё более важную роль в космической деятельности, что способствует созданию отрасли стоимостью 1 триллион долларов к концу 2030-х годов.

2022

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.

2021

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.

2021

Транспортный проект Crossrail запущен в Лондоне

Строящийся с 1980-ых годов, проект Crossrail наконец откроется в этом году. Один из самых больших транспортных проектов, он увеличит вместимость линии метрополитена Лондона более чем на 10%, принеся большие выгоды.

Линия имеет длину в 120 км (в том числе 42 км тоннелей) и тянется от Беркшира на западе к Эссексу на востоке, соединяя вместе все главные экономические узлы в столице — аэропорт Хитроу, Уэст-Энд, Лондонский Сити и Кэнэри-Уорф (деловой квартал). Поезда с десятью вагонами длиной 200 метров ходят с частотой 24 поезда в час в каждом направлении в часы пик.

По первоначальному плану первые поезда должны начать ходить в 2017 году. После всесторонней оценки расходов, произведенной в 2010 году, позволившей сэкономить 1 из 16 миллиардов фунтов запланированных издержек, дата пуска первых поездов в центральной зоне отодвинулась до 2018 года, затем до 2019 и в итоге до 2021 года.

Crossrail также Назван линией Елизаветы в честь королевы Елизаветы II. помимо самой железнодорожной линии, проект включает в себя десять новых современных станций.

2021

Марсоход «Розалинд Франклин» приземляется на Марсе на «Казачке»

«Розалинд Франклин», ранее известная как проект «ЭкзоМарс» (ExoMars), является совместной миссией Европейского космического агентства (ЕКА) и Российского федерального космического агентства (Роскосмос). Разделенный на две части, первый этап был запущен в марте 2016 года и прибыл через девять месяцев. Он состоял из орбитального аппарата – Trace Gas Orbiter – для картографирования источников метана и других газов на Марсе, чтобы определить лучшее место для исследования марсохода. Он также содержал статический демонстрационный модуль, чтобы доказать жизнеспособность посадочной площадки. Скиапарелли – так назывался этот модуль – потерпел неудачу незадолго до того, как достиг поверхности, а позже на снимке НАСА было показано то, что, по-видимому, было местом его падения. Однако следующий этап миссии был продолжен.

«Казачок» — роботизированная марсианская посадочная платформа, построенная Роскосмосом, запущенная на ракете Протон-М в конце 2022 года, доставила марсоход в середине 2023 года. Целевое место приземления, Oxia Planum, лежит к северо-востоку от огромной системы каньонов, известной как Долины Маринерис, в районе низкой высоты примерно на 3000 метров ниже среднего марсианского уровня. Здесь находится одна из самых больших залежей глинистых пород на Марсе, демонстрирующая различные составы, которые указывают на разнообразие условий осадков и увлажнения. После того, как “Казачок” приземляется, он расширяет рампу, чтобы развернуть ровер Розалинд Франклин (названный в честь английского химика и пионера ДНК) на поверхность. “Казачок” остаётся неподвижным и начинает двухлетнюю миссию по исследованию окружающей среды, используя самые разнообразные научные инструменты. Он начнёт работать как автоматическая марсианская станция. Будет получать снимки места посадки, проводить метеорологические измерения и исследовать атмосферу. Номинальная продолжительность работы — земной год

Главная задача Розалинд Франклин — определить любые признаки микробной жизни, прошлой или настоящей. Марсоход оснащен буром, который просверливает скважину на два метра ниже поверхности для извлечения образцов. Они переносятся в миниатюрную лабораторию внутри марсохода. Он содержит датчик для биологических молекул, инфракрасный и рентгеновский спектроскопы, которые каталогизируют минералогический состав образца, а также устройства визуализации.

В буровой конструкции расположен ещё один инфракрасный спектрометр, который исследует внутреннюю поверхность скважины. Розалинда Франклин использует георадар для поиска идеальных мест для бурения. Миссия почти полностью автоматизирована, так как марсоход оснащен камерами визуализации для создания 3D-карты местности для обхода препятствий. Он имеет срок службы семь месяцев, двигаясь по марсианской местности со скоростью 70 м за сол (марсианские сутки) и тестируя десятки образцов во время своего 4-километрового путешествия. Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter (TGO), находящийся на орбите с 2016 года, функционирует как спутник ретрансляции данных как для “Казачка”, так и для “Розалинд Франклин”.

Первоначально планировавшийся запуск в 2018 году и посадка на Марс в начале 2019 года, марсоходная часть миссии столкнулась с задержками из-за европейской и российской промышленной деятельности и поставок научной полезной нагрузки. Таким образом, этот график сдвинулся до июля 2020 года. Дальнейшие задержки произошли, отчасти из-за COVID–19, после чего ЕКА и Роскосмос выбрали окно запуска в августе-октябре 2022 года и дату посадки в апреле–июле 2023 года.

“Розалинд Франклин” — одна из многочисленных миссий на Марс, происходящих в это время, когда человечество расширяет свой научный анализ Красной планеты как предшественника миссий с экипажем в последующие десятилетия.

More…

2023

Глобальная средняя температура повысилась на 1°C

Температурные показатели на суше и на море продолжают расти, в связи с ростом уровня CO2. К началу 2020-х годов они стали на 1°C выше по сравнению с 1961-1990 гг.

Эти данные – только средний мировой показатель, тем не менее, многие удаленные от моря районы подвергаются бóльшим колебаниям. Великие равнины в США – один из таких регионов. Канзас, Небраска и другие близлежащие штаты переживают сейчас худшие «пыльные» времена, чем те, что происходили в 1930 году.

Это наносит значительный ущерб сельскому хозяйству и экономике, ещё более увеличивая убытки, причиненные повышением цен на топливо. Некоторые крупнейшие пылевые бури вызывают тревогу из-за своих масштабов и суровости. Верхний слой почвы, разрушенный и отнесенный к востоку сильными континентальными ветрами, в некоторых случаях даже достигает Чикаго.

Государство Бангладеш в южной Азии сейчас регулярно страдает от ливневых наводнений и штормов. Эта страна особенно уязвима для постоянно меняющихся уровней моря. В будущем она подвергнется невиданному ранее в истории страны кризису беженцев. Арктика столкнулась с самыми высокими показателями температуры. К середине этого десятилетия она превратится из накопителя углерода в его источник, в конечном итоге освободив более 100 гигатонн CO2.

Между тем, в юго-западных штатах США остро встают проблемы хронического дефицита воды.

2021