• 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

Объяснена роль мутаций в старении
Учёные задумались о том, что будет, если убрать все признаки старения, такие как воспаление, окислительный стресс и нарушение регуляции генов.

Они хотели выяснить, останутся ли только случайные мутации, которые накапливаются в клетках при каждом делении. Была создана модель, которая отслеживала, как частота мутаций влияет на работу основных органов.

Оказалось, что наиболее уязвимы те ткани, где клетки не обновляются — сердечная мышца и нейроны головного мозга. Именно они ограничивают максимальную продолжительность жизни.

В то же время кожа и печень, которые постоянно обновляются, могли бы функционировать гораздо дольше. Однако общая система организма не может бесконечно компенсировать ущерб, который накапливается в этих важных органах.

Ранее считалось, что соматические мутации могут быть главной причиной старения. Однако новая работа показывает, что они лишь один из многих факторов.

Если бы старение определялось только мутациями, средняя продолжительность жизни составляла бы около 156 лет. Сейчас люди живут в два раза меньше, что подтверждает роль других механизмов, таких как воспаление, метаболические нарушения и повреждение белков.

Для создания всеобъемлющей теории старения потребуется скоординированная работа многих научных групп в разных областях — от генетики до клеточной биологии и математического моделирования. Авторы работы подчёркивают, что их расчёт — это инструмент, который может помочь оценить вклад различных процессов в старение и определить, на какие механизмы стоит направить усилия для разработки вмешательств.

Даже при идеальном устранении всех других причин старения предел составляет около 200 лет. Любые попытки продлить жизнь человека за эту отметку должны учитывать фундаментальные ограничения, связанные с накоплением мутаций в постмитотических клетках.

Московский комсомолец

Нейросеть
Хирурги применяют роботов
Хирург Райан Бродерик, управлявший роботами с консоли, поделился впечатлениями о работе с ними.

Он отметил, что ощущения были очень похожи на работу с коммерческими роботизированными системами. По его словам, робот повышает точность операций и снижает утомляемость врача, что особенно важно при длительных вмешательствах.

Главное преимущество таких машин перед традиционными системами — их мобильность и компактность. Это делает их идеальными для использования в условиях ограниченного пространства, например, на космических станциях или в полевых госпиталях.

Коллега Райана, Шанлей Лю, добавил, что работа с человекоподобным роботом вызвала у него те же ощущения, что и на заре современной роботизированной хирургии. Однако есть один критический нюанс: если первым роботическим системам потребовались десятилетия, чтобы успешно провести операцию на живом животном, то команда Райана прошла этот путь всего за девять месяцев — от идеи до первой операции.

Это даёт Шанлею основания полагать, что процесс совершенствования технологии будет ускоряться в геометрической прогрессии. И уже в ближайшем будущем такие роботы могут стать обычным инструментом в операционных по всему миру.

Одним из самых захватывающих аспектов этой разработки стала возможность телехирургии (удалённого управления роботом). Это позволит опытным хирургам из крупных медицинских центров оперировать пациентов в бедных или труднодоступных регионах, где нет местных специалистов.

Это может спасти тысячи жизней, а также в опасных зонах, где присутствие человека нежелательно или невозможно. Бродерик выразил надежду, что со временем такая технология станет доступной не только для экстраординарных миссий, но и для рутинной практики.

Один хирург с помощью роботов сможет выполнять операции, которые раньше требовали целой команды ассистентов. Это особенно актуально в условиях нехватки кадров.

Исследователи признают, что это лишь первый шаг, и до внедрения в клиническую практику предстоит решить множество проблем, включая задержку сигнала, биосовместимость и протоколы безопасности. Однако факт успешного завершения таких операций на свиньях знаменует собой переломный момент, который может изменить будущее хирургии.

Московский комсомолец

Загрязнение воздуха влияет на мозг
Учёные утверждают, что микроскопические частицы, которые образуются при сжигании топлива, промышленных выбросах и лесных пожарах, не только оседают в лёгких, но и попадают в кровоток.

Они вызывают системное воспаление и окислительный стресс, а также могут преодолевать гематоэнцефалический барьер и влиять на мозг. Это было подтверждено исследованиями на животных и людях, где PM2,5 уже связывали с деменцией, рассеянным склерозом, депрессией, тревожностью, болезнью Альцгеймера, инсультами и теперь с болезнью Паркинсона.

Клинический исследователь Анналан Наваратнам отметил, что понимание изменяемых факторов риска становится критически важным, особенно в условиях роста глобального бремени нейродегенеративных заболеваний. Загрязнение воздуха — один из немногих таких факторов, который можно контролировать.

Поэтому улучшение качества воздуха может снизить бремя болезни Паркинсона. Эпидемиолог Александра Тиен-Смит подчеркнула, что результаты исследования добавляют аргументы к растущему числу свидетельств о неблагоприятных последствиях загрязнения воздуха для здоровья.

Это должно стать стимулом для более строгих стандартов качества воздуха, перехода на чистый транспорт и сокращения промышленных выбросов. Исследователи признают, что нейродегенеративные заболевания развиваются медленно, и точно оценить воздействие на человека сложно из-за различных факторов.

Они предупреждают, что это может быть связано с малым количеством доступных анализов, и необходимы дальнейшие работы. Это важно, учитывая, что загрязнение воздуха остаётся глобальной проблемой, а число людей, живущих в условиях, где концентрация PM2,5 превышает нормы ВОЗ, продолжает расти.

«Хотя для каждого отдельного человека риск может казаться незначительным, в масштабах популяции это превращается в серьёзную угрозу общественному здоровью, которую можно и нужно предотвращать», — заключают исследователи. Чистый воздух защищает не только лёгкие, но и мозг.

Московский комсомолец

Учёные обнаружили влияние шума на кашалотов
В рамках проекта Project Ceti учёные выяснили, что кашалоты меняют свои звуковые сигналы под воздействием шума от кораблей у побережья Доминики.

Это наблюдение может помочь прогнозировать появление судов в их районе. В течение четырёх лет исследователи записывали более тысячи звуковых сигналов от пятнадцати кашалотов.

Специалисты заметили, что из-за шума судов кашалоты сокращают время между щелчками и меняют структуру своих кодов. Данное открытие ставит вопросы о том, как шумовое загрязнение влияет на общение морских млекопитающих.

Возникает вопрос, может ли шумовое загрязнение повлиять на политику в сфере охраны окружающей среды. Исследование опубликовано в журнале Ecological Informatics.

Ранее на разных побережьях Средиземного моря были обнаружены различные диалекты кашалотов. Автор: Олег Тимофеев.

Московский комсомолец

Другие новости