Новое в технике и технологиях

В настоящее время для посадки космических аппаратов существуют два средства – ракетные двигатели и аэродинамическое сопротивление. Правда, в отличие от приземления на Землю (атмосфера плотная и хорошо работают парашюты) и на Луну, (атмосферы нет и торможение возможно только с помощью двигателей) посадка на Марс сопровождается некоторыми проблемами.

В частности, плотность атмосферы на Красной планете составляет всего 1% от земной, в связи с чем парашюты могут быть эффективны только при небольшой массе спускаемого груза. Вместе с тем атмосфера достаточно плотная, чтобы потоки турбулентности дестабилизировали посадку космического корабля, тормозящего с помощью двигателей.

Раньше доставить на Марс зонд или роботизированные аппараты помогали парашюты и подушки безопасности. Но поскольку нагрузка постоянно возрастала, специалисты NASA, отправляя марсоход «Кьюриосити» (MSL) массой почти 900 килограммов, решили использовать уникальную систему, получившую название «Небесный кран». Эта система включала в себя парашюты, посадочное шасси с ракетными двигателями и механизм с тросами – они очень мягко опустили ровер на поверхность.

Однако в случае пилотируемой экспедиции, не говоря уже о возможной колонизации планеты, на Марс необходимо будет доставить груз весом от 40 до 100 тонн. Для этого специалисты разработали «Сверхзвуковой замедлитель для условий низкой плотности» (LDSD). Посадочная капсула будет оснащена огромным воздушным шаром в форме летающей тарелки, и когда скорость движения достигнет 3,5 Маха, он будет быстро надуваться. Дополнительное сопротивление замедлит снижение до значения в 2 Маха, после чего раскроется огромный парашют диаметром 33 метра.

Во время первых испытаний прототип посадочной капсулы с системой LDSD планируется поднять над Гавайскими островами на высотном аэростате. Находясь на высоте 37 километров, аппарат отсоединится, после чего при помощи небольшой ракеты достигнет высоты в 55 километров. В процессе последующего падения вокруг капсулы надуется тарелкообразный купол, после чего раскроется парашют. Таким образом, ожидается, что устройство мягко опустится в океан.

Всего запланировано три испытательных запуска на Гавайях. На основании анализа результатов специалисты определятся с дальнейшими действиями. Сообщается, что ранее один из предварительных вариантов замедлителя прошёл испытание на ракетных санях.

Если результаты испытаний окажутся успешными, данная система окажется полезной не только при возможной пилотируемой экспедиции на Марс, но и для доставки следующих поколений роботизированных аппаратов в горные районы Марса.©

Зачем вообще лететь на Марс? Изображения еще 1964 года выпуска показали, что Марс — это пустынная, безжизненная планета, которая, казалось бы, мало что может предложить людям. У нее крайне тонкая атмосфера и никаких признаков жизни. Однако Марс вселяет некоторый оптимизм по части продолжения человеческого рода. На Земле более семи миллиардов человек, и это число постоянно растет. Возможно перенаселение или планетная катастрофа, и они заставляют нас искать новые дома в нашей Солнечной системе. Марс может предложить нам больше, чем то, что показывает марсоход «Кьюриосити». В конце концов, там была вода.

Почему Марс?
Марс уже давно привлекает людей и захватывает воображение. Сколько книг и фильмов было создано по мотивам жизни на Марсе и его освоения. Каждая история создает свой собственный уникальный образ жизни, которая могла бы поселиться на красной планете. Что же такого в Марсе, что делает его предметом многочисленных историй? В то время как Венеру называют сестринской по отношению к Земле планетой, условия на этом огненном шаре крайне непригодны для жилья, хотя NASA и планировало посещение Венеры с попутной экскурсией на Марс. С другой стороны, Марс ближе всех находится к Земле. И несмотря на то, что сегодня это холодная и сухая планета, у нее есть все элементы, пригодные для жизни.

Есть удивительные сходства между марсианской атмосферой сегодняшнего дня и атмосферой, которая была на Земле миллиарды лет назад. Когда Земля только сформировалась, на планете не было кислорода, и она была похожа на пустую, непригодную для жизни планету. Атмосфера полностью состояла из углекислого газа и азота. И кислорода не было до тех пор, пока фотосинтезирующие бактерии, развившиеся на Земле, не произвели достаточное количество кислорода для возможного развития животных. Тонкая атмосфера Марса почти полностью состоит из оксида углерода. Таков состав атмосферы Марса:
95,3 % двуокиси углерода
2,7 % азота
1,6 % аргона
0,2 % кислорода

В противоположность этому земная атмосфера состоит на 78,1 % из азота, 20,9 % кислорода, 0,9 % аргона и 0,1 % двуокиси углерода и других газов. Как вы можете догадаться, любым людям, которые захотят посетить Марс уже завтра, придется тащить с собой достаточное количество кислорода и азота, чтобы выжить (мы ведь дышим не чистым кислородом). Тем не менее сходство атмосфер ранней Земли и современного Марса заставило некоторых ученых предположить, что те же процессы, которые на Земле переработали большую часть двуокиси углерода в пригодный для дыхания кислород, можно повторить и на Марсе. Для этого нужно сгустить атмосферу и создать парниковый эффект, который будет нагревать планету и обеспечит подходящую среду обитания для растений и животных.

Средняя температура поверхности Марса составляет минус 62,77 градуса Цельсия, и колеблется от плюс 23,88 градуса до минус 73,33 по Цельсию. Для сравнения, средняя температура на Земле — 14,4 градуса Цельсия. Тем не менее у Марса есть несколько особенностей, которые позволяют рассмотреть его в качестве будущего жилья, как то:

время обращения ­— 24 часа 37 минуты (Земля: 23 часа 56 минут)
наклон оси вращения — 24 градуса (Земля: 23,5 градусов)
гравитационное притяжение — треть земного
Красная планета достаточно близко находится к Солнцу, чтобы испытывать смену времен года. Марс примерно на 50 % дальше от Солнца, чем Земля.

Другие миры, которые рассматриваются в качестве возможных кандидатов на терраформирование, это Венера, Европа (луна Юпитера) и Титан (луна Сатурна). Однако Европа и Титан находятся слишком далеко от Солнца, а Венера слишком близко. К тому же, средняя температура на поверхности Венеры — 482,22 градуса Цельсия. Марс, как и Земля, стоит особнячком в нашей Солнечной системе и может поддерживать жизнь. Давайте узнаем, как ученые планируют превратить сухой холодный ландшафт Марса в теплую и пригодную для жизни среду обитания.

Терраформирование Марса будет грандиозным процессом, если вообще будет. Начальные стадии могут занять несколько десятилетий или столетий. Терраформирование всей планеты в землеподобную форму займет несколько тысяч лет. Некоторые предполагают и десятки тысяч лет. Как же мы превратим сухую пустынную землю в пышную среду, в которой смогут выжить люди, растения и другие животные? Предлагают три метода:

большие орбитальные зеркала, которые будут отражать солнечный свет и нагревать поверхность Марса
парниковые фабрики
сбрасывание полных аммиака астероидов на планету, чтобы повысить уровень газов
В настоящее время NASA разрабатывает двигатель на базе солнечного паруса, который позволил бы разместить большие отражающие зеркала в космосе. Они расположатся в нескольких сотнях тысяч километров от Марса и будут отражать солнечный свет на небольшой участок поверхности Марса. Диаметром такое зеркало должно быть около 250 километров. Весить такая штуковина будет около 200 000 тонн, поэтому лучше собрать ее в космосе, а не на Земле.

Если направить такое зеркало на Марс, оно сможет повысить температуру небольшого участка на несколько градусов. Суть в том, чтобы сконцентрировать их на полярных шапках, чтобы растопить лед и выпустить углекислый газ, который, как полагают, находится в ловушке изо льда. В течение многих лет повышение температуры выпустит парниковые газы, вроде хлорфторуглерода (CFC), который вы можете найти в своем кондиционере или холодильнике.

Еще один вариант сгущения атмосферы Марса, а значит и повышения температуры на планете, это строительство фабрик, производящих парниковые газы, работающих на солнечных батареях. Люди хорошо умеют выпускать тонны парниковых газов в собственную атмосферу, которые, как считают некоторые, приводят к глобальному потеплению. Этот же тепловой эффект может сыграть добрую шутку на Марсе, если создать сотни таких фабрик. Единственной их целью будет выпускать хлорфторуглерод, метан, двуокись углерода и другие парниковые газы в атмосферу.

Фабрики по производству парниковых газов будут либо отправлены на Марс, либо созданы уже на поверхности красной планеты, и это уже займет годы. Для транспортировки этих машин на Марс, они должны быть легкими и эффективными. Потом парниковые машины будут имитировать естественный процесс фотосинтеза растений, вдыхая углекислый газ и выдыхая кислород. Это займет много лет, но постепенно атмосфера Марса насытится кислородом, благодаря чему астронавты смогут носить только дыхательные аппараты, а не сдавливающие костюмы. Вместо или в дополнении к этим парниковым машинам можно использовать фотосинтезирующие бактерии.

Есть и более экстремальный метод озеленения Марса. Кристофер Маккей и Роберт Зурин предложили бомбардировать Марс большими ледяными астероидами с аммиаком, чтобы выработать тонны парниковых газов и воды на красной планете. Ракеты с ядерными двигателями должны быть привязаны к астероидам из внешней части нашей Солнечной системы. Они будут двигать астероиды со скоростью 4 км/с на протяжении десятка лет, а после выключаться и позволять астероиду весом в десять миллиардов тонн упасть на Марс. Энергия, которая высвобождается в процессе падения, оценивается в 130 миллионов мегаватт. Этого достаточно, чтобы питать Землю электроэнергией в течение десяти лет.

Если есть возможность разбить астероид таких размеров о Марс, энергия одного столкновения подняла бы температуру на планете на 3 градуса по Цельсию. Внезапное повышение температуры вызовет таяние около триллиона тонн воды. Несколько таких миссий за пятьдесят лет могли бы создать нужный температурный климат и покрыть водой 25 % поверхности планеты. Однако бомбардировка астероидами, которые выпускают энергию, эквивалентную 70 000 мегатонных водородных бомб, приведет к задержке заселения людьми на много столетий.

Хотя мы можем достичь Марса уже в ближайшем десятилетии, терраформирование займет тысячи лет. Земле потребовались миллиарды лет, чтобы превратиться в планету, на которой могут процветать растения и животные. Преобразование ландшафта Марса в земной — крайне сложный проект. Пройдет много веков, прежде чем человеческая изобретательность и труд сотен тысяч людей смогут вдохнуть жизни в холодный и пустынный красный мир.©

Поразительно, насколько быстро выросла сакура. До сих пор не удавалось взрастить ни одной вишни из косточек нашего дерева, которому уже 1250 лет. Мы все очень счастливы за нашу древнюю сакуру, наконец получившую потомство.

– Масахиро Кадзита, настоятель буддистского храма Гандзодзи в Японии

Чудо-косточка была одной из многих, собранных в 14 различных японских регионах для путешествия в космос. Коллекция косточек сакуры отправилась на МКС в ноябре 2008 года и вернулась в июле следующего года на Землю, облетев вокруг глобуса примерно 4100 раз.

Некоторые из «возвращенцев» отправили затем в лаборатории, но большинство вернулись и были высажены в родных местах, в том числе и вблизи храма Гандзодзи.

В апреле этого года космическая сакура, вымахавшая до четырех метров, неожиданно для всех зацвела. У каждого цветка оказалось по пять лепестков, тогда как у цветков сакуры-матери их по тридцать.

Обычно вишневому дереву должно исполниться не менее десяти лет, прежде чем оно начнет цвести, поэтому этот феномен вызвал немало шума в научных и религиозных кругах Японии.

Более того, зацвели также четыре других вишневых дерева из космических косточек, высаженных в других областях Японии.

Загадка раннего цветения сакур поставила в тупик многих ученых. По их мнению, речь идет о «внеземном явлении». Согласно одной из гипотез, геном вишневых косточек видоизменился в результате облучения космическими лучами в течение восьми месяцев.

Однако точные причины этого явления пока что неизвестны.©

И хотя предыдущие исследования на эту тему, одно из которых было, например, в 2002 году, утверждали, что для начала нового человеческого рода потребуется всего 150 человек, новое исследование, проведенное Джоном Муром из Флоридского университета утверждает, что количество людей, необходимых для заселения другой планеты должно будет составлять как минимум 10 000, а лучше всего — 40 000.

Так почему же столько много людей? Первое, на что стоит обратить наше внимание, так это на то, что даже самая ближайшая к нам звездная система, Проксима Центавра, находится на расстоянии более четырех световых лет от Земли. Нынешний уровень развития технологии потребует от нас тысячи лет для того, чтобы туда только добраться. Это также означает, что нам потребуется построить такой космический корабль, на борту которого будут рождаться и умирать несколько поколений, которые даже не увидят той планеты, которую человечество захочет колонизовать, не говоря уже о той планете, откуда они сами родом. 150 человек, возможно, действительно смогут с этой задачей справится, однако чрезмерно низкое генетическое разнообразие многократно повысит уровень риска различных генетических заболеваний и отклонений, что поставит под угрозу всю миссию по колонизации. В своем исследовании Мур указывает, что более высокое число людей, хотя бы 10 000, сможет повысить общий уровень жизнеспособного разнообразия в генофонде путешественников.

Второй причиной, почему для космической колонизации потребуется много людей, является риск различных катастроф. Определенно будут болезни, техногенные катастрофы, может пришельцы приедут за новыми рабами, в общем и целом мы должны учитывать каждый из этих рисков, потому что каждый из них может существенно снизить популяцию космических колонистов. Чем больше людей отправятся на колонизацию, тем менее катастрофическими будут последствия их потери.

Как Мур пришел к этим цифрам? В рамках своего исследования он использовал компьютерную модель придуманную Уильямом Гарднером-О’Кирни, археологом из города Портленд (штат Орегон, США). Алгоритм этой компьютерной модели позволяет произвести выборку из различных событий, которые могут случиться во время космического путешествия. Определив начальную численность популяции и расписав ее, например, на промежуток в 300 лет (30 поколений), алгоритм прогоняет каждое число (численность) по 10 раз и выводит средний результат остаточного числа людей при той или иной симуляционной модели развития событий. Следует отметить, что прежде всего данная калькуляционная модель позволяет рассмотреть последствия тех неожиданных событий, которые могут произойти в космосе. Так вот, результаты показывают, что при наличии начальных 40 000 колонистов, генетическое разнообразие будет составлять 100 процентов. Однако даже при наличии всего 10 000 человек, это генетическое разнообразие остается на вполне приемлемом уровне. Модель показывает, что в случае событий, которые могут повлиять на размер популяции, оба этих числа позволяют сохранить достаточно колонистов для поддержания генетического разнообразия. Если же начальное число колонистов окажется меньше 10 000, то это существенно снизит шансы людей на выживание и развитие на другой планете.

Конечно же, все эти муки выборов и подсчетов моментально улетучатся, как только ученые создадут первый варп-двигатель, работа над которым, по слухам, уже ведется.©

Поэтому корабли считаются полноценным местом для жизни, работы и отдыха. Они оснащены уникальной системой переработки различных отходов и очистки.

Плавучие платформы будут находиться на расстоянии 12 миль от берега Сан-Франциско, однако они не имеет права приближаться к берегу ближе, чем на 12 футов, но жители могут работать и на суше, до берега они будут добираться на катере или вертолете.

Важной частью проекта является наличие на корабле Интернета. К тому же вариантов подключения несколько. Первый это спутниковый Интернет, однако цена на него сейчас очень завышена.

Второй вариант более привычный – это проводной Интернет. Кабель можно протянуть по дну океана, однако могут возникнуть законодательные проблемы.

Тем не менее, главными экологическими проблемами являются обеспечение энергией кораблей и правильное решение утилизации различных отходов. Несмотря на то, что данный проект готов к реализации, в настоящее время выпустили только плавающую модель одного корабля. Будем надеятся, что подобные "буфферные зоны" помогут людям достигнуть своих целей.©

Нейтрино – «призрачные» частицы, которые миллиардами пролетают каждую секунду через наши тела, при этом, не входя в какие-либо взаимодействия с материей.

Для того чтобы поймать призрачных гостей, ученым пришлось сконструировать гигантский детектор, который поместили в ледяную шахту на глубине в полтора километра.

Нейтринный телескоп IceCube содержит в себе 5160 светочувствительных диодов. При большой удаче одно из триллионов нейтрино, пролетающих сквозь кромешную тьму, может столкнуться во льду с атомом кислорода.

Тогда появляется вспышка голубого света, а также другие виды излучения, которые будут немедленно зарегистрированы чувствительными сенсорами. Интенсивность и направление полученного излучения позволят ученым вычислить уровень энергии нейтрино.

В течение долгого периода времени специалистам в подземной обсерватории не удавалось поймать ни одного нейтрино.

Наконец, в ноябре прошлого года, после ряда важных изменений в настройке аппаратуры, ученые открыли два сверхэнергетических нейтрино (их окрестили «Берт» и Эрни»), а также 25 других (со значительно более низкими уровнями энергии).

Данные об открытии третьего сверхэнергетического нейтрино, «Большой Птицы», были представлены в начале апреля этого года на конференции Американского Физического Общества©

После регенерации, также восстановилась и функция тимуса, и в организме мыши стало вырабатываться больше иммунных Т-клеток. Однако улучшилась ли при этом сама иммунная система животного, сказать достаточно сложно.

В ходе этого исследования учёные сфокусировались на протеине клеток тимуса, известном как FOXN1, который контролирует активацию важных генов. Увеличив уровень FOXN1, исследователи дали клеткам, похожим на стволовые, инструкцию восстановить орган.

Тимус изнашивается с возрастом, именно поэтому пожилые люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям вроде гриппа. Технология его регенерации также может дать надежду людям с синдромом Ди Джорджи – генетическим заболеванием, которое нарушает нормальное развитие тимуса.©

АН602 сбросили с бомбардировщика ТУ-95 на полигон Новая Земля. Диаметр огненного шара, возникшего на месте взрыва царь-бомбы, почти достиг высоты полета сбросившего бомбу ТУ-95. Ядерный гриб от взрыва поднялся до уровня стратосферы, а основание гриба имело диаметр 40 км.

Все каменные и деревянные здания в расположенном в 55 км от эпицентра взрыва поселке Северный были полностью разрушены. Из-за бушующей в атмосфере ионной бури в радиусе сотен километров от места взрыва прекратилась радиосвязь. Звуковая волна от взрыва прошла расстояние в 700 км. При этом возник феномен атмосферной фокусировки - звуковая волна отражалась в атмосфере и докатилась до Финляндии с Норвегией, где во многих домах повыбивало окна.

Удивительно, но уже через несколько часов на месте взрыва царь-бомбы радиация практически не представляла опасности для человека. Ведь 97% энергии взрыва происходило из термоядерной реакции, почти не дающей радиоактивных отходов.

Царь-бомба в цифрах:
Вес: 27 тонн
Длина: 8 метров
Диаметр: 2 метра
Мощность: 55 мегатонн в тротиловом эквиваленте
Высота ядерного гриба: 67 км
Диаметр основания гриба: 40 км
Диаметр огненного шара: 4.6 км
Расстояние, на котором взрыв вызывал ожоги кожи: 100 км
Расстояние видимости взрыва: 1000 км
Количество тротила, необходимое, чтобы сравняться по мощности с царь-бомбой: гигантский тротиловый куб со стороной 312 метров (высота Эйфелевой башни)
©

С помощью новой технологии, которая в конце текущего года станет доступна в двух американских клиниках фертильности, женщины смогут, к примеру, отсеивать тех доноров спермы, чьи гены, объединившись с генами предполагаемой матери, могут увеличить риск наследования генетических заболеваний.

В будущем технологию Matchright планируется распространить по всему миру.

Технология распознаёт любые заболевания и любые признаки, имеющие генетическое происхождение. В том числе и некоторые из тех, генетическая основа которых до сих пор не обнаружена. Но в приоритете, разумеется, именно медицинские проблемы. С помощью технологии могут быть выявлены такие редкие наследственные заболевания, как кистозный фиброз или болезнь Тея-Сакса, которые возникают у ребёнка лишь в том случае, когда оба родителя являются носителями мутации в единственном гене.

– Ли Сильвер (Lee Silver) из Принстонского университета

Обычно скрининг генетических нарушений включает в себя расшифровку ДНК будущих родителей. Matchright, используя эту информацию для воссоздания в цифровом виде процесса генетической рекомбинации, позволяет медикам взглянуть на набор генов возможных эмбрионов.

До того, как женщина выберет донора спермы, алгоритм GenePeeks представит тысячу гипотетических комбинаций для каждого претендента. Matchright позволяет обнаруживать мутации в отдельных генах, способные вызвать порядка 500 редких заболеваний. Заплатив около $2000 за данную услугу, женщине предоставят список потенциально безопасных доноров.

Программное обеспечение определяет, какие мутации искать, основываясь на базе данных генов, связанных с различными условиями. Специалисты GenePeeks, чтобы проверить данный метод, использовали информацию неизвестных мужчины и женщины, чьи геномы были упорядочены в рамках проекта 1000 Genomes. Исследователям удалось создать цифровые эмбрионы возможных будущих детей, а также установить вероятность их заболеваемости различными наследственными недугами.

Эти исследования подтвердили способность системы предсказывать риски для будущих детей. Но истинная ценность изобретения будет оценена лишь через несколько лет, когда родится определённое количество детей. Хотя даже тогда нельзя будет сбрасывать со счетов спонтанные мутации.

– Энн Моррисс (Anne Morriss), соучредитель

Компания GenePeeks намерена улучшить технологию для обнаружения сложных расстройств, на которые воздействуют кластеры генов (к примеру, шизофрении) или рака молочной железы. Однако здесь проблема заключается в том, что не всегда удается понять, как взаимодействуют такие сложные генетические нарушения.

В настоящее время многие клиники ЭКО (экстракорпорального оплодотворения) по всему миру уже проверяют доноров на десятки генетических нарушений, которые связанны с одиночными генными мутациями. Эти клиники также изучают семейную историю и проводят общие проверки здоровья. Однако заболевания, вызванные одиночными генными мутациями, воздействуют только на 4% населения.

В будущем планируется предложить технологию парам, желающим зачать ребёнка естественным путём. Информация о будущем ребенке, не связанная с заболеваниями, потенциальным родителям сообщаться не будет. За исключением случаев, если, скажем, к технологии прибегают бездетные или однополые пары, желающие родить ребёнка от донора, который был бы внешне похож на обоих партнёров.©

По сведениям источника, Apple рассчитывает привлечь разработчиков приложений для iPhone и iPad к созданию игровых проектов для новой телеприставки. Владельцы мобильных устройств, как утверждается, смогут играть в игры, используя смартфоны и планшеты в качестве контроллеров. Подобным образом сейчас работают некоторые наименования из App Store, в числе которых гоночный симулятор Real Racing. По слухам, Apple попросила разработчиков оптимизировать их приложения для Apple TV. Также утверждается, что компания планирует полностью переработать интерфейс телеприставки.

В планы корпорации входит интеграция в Apple TV 4G телевизионного компонента, который позволит управлять существующими кабельными приставками и телевизионными станциями. Эта функциональность, напоминающая подход, реализованный в Microsoft Xbox One и Google TV, позволит просматривать ТВ-вещание через Apple TV с пользовательским интерфейсом поверх этого контента.

С помощью фирменного потокового сервиса Apple пользователи смогут просматривать в режиме реального времени или по запросу различные телепередачи, сериалы в высоком качестве, а также цифровой контент из облачных сервисов. Причём, трансляция будет осуществляться по специальным высокоскоростным каналам связи в обход общедоступных сетей. Ожидается, что для доступа к ТВ-сервису потребуется оформление платной подписки.

Следует отметить, что слухи о выходе Apple на телевизионный рынок ходят уже давно. Компании даже приписывают разработку полноценного телевизора, который в прессе уже окрестили iTV. Да и руководитель Apple Тим Кук уже не отрицает, что Apple TV – это уже нечто большее, чем просто хобби.©