• Новости
  • Наука
  • Разработали имитатор марсианского реголита: что внутри и чем он лучше аналогов

Разработали имитатор марсианского реголита: что внутри и чем он лучше аналогов

Минобрнауки России сообщило, что созданный имитатор марсианского реголита VI-М1 получил международное признание.

Имитатор экономически доступен и стабилен при эксплуатации и хранении. Один из авторов работы, сотрудник лаборатории геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН Александра Уварова рассказала, что перед созданием имитатора марсианского реголита они изучили данные международных посадочных миссий, таких как Viking, Pathfinder, InSight, Zhurong и Perseverance.

Настоящий марсианский реголит в основном состоит из базальтов с содержанием кремния (SiO₂) и имеет красноватый цвет из-за оксидов железа. Чтобы получить несколько тонн марсианского грунта-аналога, нужно найти горную породу похожего состава или продукты вулканического извержения, которые, вероятно, будут в труднодоступном месте, и стереть их в песок.

У американцев есть аналоги марсианского реголита, но они очень дорогостоящие. Основной недостаток всех перечисленных имитаторов грунтов — их высокая стоимость, что приемлемо для мелкомасштабного использования, но ограничивает их применение в масштабных экспериментах, часто измеряемых десятками кубических метров.

Александра Уварова пояснила, что целью создания имитатора было создание имитатора марсианского реголита по физико-механическим свойствам для крупномасштабных испытаний посадочных миссий. Для этого необходимо заполнить имитатором грунта площадку, размером с большой плавательный бассейн.

Имитатор должен иметь соответствующий марсианскому гранулометрический состав, плотность, пористость, сцепление, прочностные и деформационные характеристики, от которых зависит поведение грунта при посадке аппарата. В других статьях по марсианским реголитам такого внимания к механическим свойствам марсианского грунта не встречали.

В итоге были подобраны четыре компонента для имитации марсианского грунта: кварцевый песок с окатанными частицами, дроблёный кварцевый песок, зола и золо-шлаковая смесь. Эти компоненты позволяют имитировать песчаные и глинистые фракции марсианского грунта.

Их смесь позволила точно сымитировать верхний слой реголита, который имеет глубину около 1-1,5 метров. Цвет аналога получился серым, поэтому его легко спутать с лунным реголитом, который также изготавливается из кварца и золы.

Основное отличие «земного» марсианского реголита от лунного заключается в том, что частицы марсианского грунта более округлые из-за предполагаемого действия воды. Созданный имитатор имитирует физико-механические свойства грунта в зоне посадки будущей европейской миссии ExoMars Rosalind Franklin на равнине Oxia Planum.

Этот район интересен отложениями, где когда-то была вода. После того как ЕКА отказалась от совместного проекта миссии ExoMars, они не могут воспользоваться самим грунтом-аналогом, но могут ознакомиться с результатами исследований, опубликованными в статье.

Московский комсомолец

Связь радона с риском рака мозга выявили учёные
Учёные из Университета штата Орегон в Соединённых Штатах Америки выяснили, что продолжительное воздействие радона — радиоактивного газа, способного накапливаться в домах, — связано с ростом риска рака головного мозга.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Neuroepidemiology. Специалисты изучили данные 159 тысяч женщин, следя за их здоровьем в среднем на протяжении 18 лет.

За этот период у 451 участницы обнаружили злокачественные опухоли центральной нервной системы. Оказалось, что чем больше предполагаемое воздействие радона, тем выше риск развития таких опухолей.

Эта зависимость прослеживалась при использовании различных методов оценки концентрации газа. Радон образуется естественным путём при распаде урана, который содержится в почве и горных породах.

Газ может проникать в жилые помещения через трещины в фундаменте и щели в полу практически в любом городе. Особенно высокие концентрации радона встречаются в подвалах и на первых этажах плохо проветриваемых зданий.

Радон не имеет цвета, запаха и вкуса, поэтому его невозможно обнаружить без специальных приборов. При радиоактивном распаде образуются частицы, которые могут повреждать ДНК клеток.

Ранее радон уже был признан одним из факторов риска рака лёгких. Специалисты полагают, что продолжительное воздействие радона может быть связано и с развитием опухолей мозга.

Однако исследование носило наблюдательный характер, а воздействие газа оценивали по экологическим данным, а не по индивидуальным измерениям.

Лента ру

Победи бессонницу — облегчи депрессию
Учёные из Университета Западной Австралии выяснили, что лечение бессонницы может не только повышать качество сна, но и ослаблять симптомы депрессии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Behaviour Research and Therapy (BRT). В эксперименте участвовали 88 человек, которые страдали от депрессивных симптомов и нарушений сна.

Все они прошли четырёхнедельный курс когнитивно-поведенческой терапии бессонницы — метода, который направлен на изменение привычек и мыслей, мешающих нормальному сну. После лечения участники отметили не только улучшение качества сна, но и снижение выраженности негативных мыслей и тревоги.

Они стали меньше переживать о проблемах со сном и чаще заниматься повседневными делами, включая физическую активность и общение с другими людьми. Исследователи объяснили, что бессонница и депрессия тесно связаны.

По их данным, до 90 процентов людей с депрессией сталкиваются с нарушениями сна. Постоянный недосып может усиливать депрессивные симптомы, снижать эффективность лечения и повышать вероятность возвращения заболевания.

Авторы исследования считают, что лечение бессонницы может стать важным дополнением к терапии депрессии. Улучшение сна способно уменьшать негативное мышление и помогать людям возвращаться к активной жизни.

Ранее было установлено, что конфликты на работе и подавление эмоций могут быть причиной бессонницы.

Лента ру

Создай звуковую чёрную дыру
Инженер-акустик Ориоль Гуаш рассказал, что учёные создали устройство, которое эффективно поглощает звук.

Новую разработку можно напечатать на 3D-принтере и вставить прямо в существующую трубу, в отличие от традиционных конструкций, которые требуют встраивания. Представьте, что вы кричите в воздуховод, закрытый в дальнем конце.

Вы услышите эхо. Если бы канал заканчивался звуковой чёрной дырой, вы бы вообще не услышали эхо.

Акустически это было бы почти как если бы труба была бесконечно длинной, — пояснил Гуаш. Астрофизические чёрные дыры настолько плотны, что даже свет не может вырваться.

Физики создают лабораторные аналоги, чтобы изучать их. Но «чёрная дыра» Гуаша и его коллег использует необычное свойство звуковых волн: при определённых условиях они постепенно замедляются, пока не достигнут конца пути.

Это похоже на парадокс Зенона, но в звуковой чёрной дыре волна действительно замедляется по мере распространения. Как только волна попадает в звуковую чёрную дыру, она не возвращается обратно, — объяснил Гуаш.

Конструкция состоит из колец на центральном стержне с меняющимся диаметром: промежутки образуют полости, влияющие на звук. По мере проникновения звук замедляется, длина волны сокращается, энергия концентрируется в дальнем конце и рассеивается за счёт трения и теплообмена, оставляя мало энергии для эха.

Концепция проста и работает хорошо, — считает Гуаш. — Звуковая чёрная дыра может быть изготовлена независимо от воздуховода, а затем просто вставлена в него.

Исследователи протестировали напечатанный на 3D-принтере прототип: 15-сантиметровую конструкцию из 29 колец на стержне, вставленную в импедансную трубку. Динамик посылал звуковые волны разной частоты, микрофоны измеряли отражение.

Результаты соответствовали компьютерным расчётам, хотя полного устранения эха не произошло. Моделирование показало, что новая геометрия имеет преимущества: частотный диапазон, в котором устройство ведёт себя как звуковая чёрная дыра, значительно шире, чем в обычной конфигурации.

Исследователи уже изучают создание звуковых чёрных дыр в двух и трёх измерениях для акустики помещений. Предстоит преодолеть трудности: частицы, забивающие полости, воздействие температуры, давления и потока воздуха.

Лично я нахожу наиболее стимулирующими физику и математику, стоящие за всем этим, и то, как они объединяют области знаний, которые поначалу кажутся совершенно не связанными, — заключает Гуаш. — Тот тип управления волнами, который может быть достигнут сейчас, вероятно, несколько лет назад показался бы почти научной фантастикой.

Московский комсомолец

Оцени риски деменции по анализу крови
Учёные из Университета Донг-А в Южной Корее выяснили, что обычный анализ крови может помочь оценить риск развития деменции задолго до появления диагноза.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Alzheimers Disease (JAD). Специалисты проанализировали данные более 316 тысяч человек старше 40 лет, которые прошли медицинское обследование в 2004–2005 годах.

Затем они отслеживали состояние их здоровья на протяжении 15 лет. Оказалось, что уровень гемоглобина в крови связан с вероятностью развития деменции.

У людей с наиболее низкими показателями риск заболевания был на 16 процентов выше, а с наиболее высокими — на 7 процентов выше по сравнению с группой с наименьшим риском. Низкий гемоглобин повышал риск болезни Альцгеймера на 14 процентов, а сосудистой деменции — на 19 процентов.

У людей с наиболее высоким уровнем гемоглобина риск сосудистой деменции оказался выше на 18 процентов. Особенно отчётливо эта связь проявлялась у женщин.

Учёные объяснили, что гемоглобин отвечает за перенос кислорода по организму. Его недостаток может указывать на анемию, а избыток — на обезвоживание, курение или заболевания сердца и лёгких.

Такие отклонения могут отражать общее состояние здоровья, которое влияет и на работу мозга. Авторы считают, что в будущем обычный анализ крови может стать дополнительным инструментом для оценки риска деменции.

Лента ру

Другие новости