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

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.

Этот вывод был сделан после анализа клинических данных, результаты которого опубликованы в журнале BMJ Nutrition Prevention & Health. В исследованиях, проведённых в Индонезии, приняли участие беременные женщины и девушки-подростки.

В большинстве экспериментов сок гуавы сочетали с приёмом препаратов железа. Анализ 12 исследований показал, что после употребления напитка уровень гемоглобина в среднем увеличивался на 1,71 грамма на децилитр (г/дл).

Наиболее заметный эффект наблюдался у беременных женщин — рост составил в среднем 1,84 г/дл, у подростков показатель увеличивался примерно на 1,52 г/дл. Сочетание сока гуавы и железосодержащих добавок оказалось эффективнее, чем приём железа отдельно.

Авторы связывают эффект с высоким содержанием витамина C в гуаве. По их данным, в 100 граммах плода его может быть в несколько раз больше, чем в апельсинах.

Витамин C улучшает усвоение железа из растительной пищи, что особенно важно для регионов, где дефицит железа распространён из-за особенностей питания. Исследователи считают, что сок гуавы может стать доступным и недорогим дополнением к программам профилактики анемии.

Однако они подчёркивают, что пока речь идёт именно о вспомогательном средстве, а не замене стандартного лечения.

Они пришли к выводу, что частицы пластика могут быть связаны с развитием метаболических нарушений. Согласно экспериментальным данным, микро- и нанопластик может нарушать состав кишечной микробиоты и ослаблять кишечный барьер.

Это приводит к тому, что воспалительные молекулы и продукты бактериального обмена легче проникают в организм, усиливая системное воспаление. Такой процесс может быть одним из возможных путей к инсулинорезистентности и метаболическому синдрому.

Ещё один возможный механизм связан с окислительным стрессом. Исследования показали, что микро- и нанопластик активирует образование реактивных форм кислорода, повреждает клетки и нарушает работу митохондрий.

Это может влиять на энергетический обмен и способствовать сбоям в переработке глюкозы и липидов. Особое внимание учёные уделяют оси «кишечник — печень».

Если микропластик нарушает микробиоту и усиливает воспаление в кишечнике, это может отразиться на печени: изменить жировой обмен, усилить накопление липидов и повысить риск неалкогольной жировой болезни печени. Авторы исследования подчёркивают, что данных о влиянии микропластика на здоровье людей пока недостаточно.

Большинство работ основаны на опытах на животных, а методы оценки воздействия пластика до сих пор сильно различаются. Ранее стало известно, что пластиковые чайники выделяют миллиарды частиц микропластика при кипячении.

Это соединение — diphlorethohydroxycarmalol (DPHC) — было выделено из бурой водоросли Ishige okamurae. Ранее уже было известно, что оно способствует усилению мышечных сокращений, но теперь учёные впервые изучили его влияние на возрастные изменения в мышечной ткани.

Эксперименты проводились как на клетках мышц, так и на взрослых рыбках данио-рерио, у которых искусственно вызвали старение. У животных ухудшились подвижность и мышечная масса, но после введения DPHC их физическая активность заметно увеличилась.

Состояние мышечной ткани у рыб улучшилось, а уровень клеточной энергии повысился. В лабораторных тестах вещество помогало клеткам лучше выживать в условиях старения, снижало уровень окислительного стресса и восстанавливало выработку ATP — основного источника энергии для клеток.

Кроме того, DPHC повышал уровень кальция внутри мышечных клеток, что связано с нормальной работой мышц. Исследователи утверждают, что соединение активировало важный клеточный путь SirT1/PGC-1α, который участвует в энергетическом обмене и поддержании мышечной функции.

Авторы исследования считают, что вещества, полученные из морских водорослей, в будущем могут стать основой для создания средств против возрастной потери мышечной массы и снижения физической активности. Ранее учёные выяснили, что другие соединения также поддерживают мышечную силу и снижают возрастную слабость.

Соответствующие результаты были опубликованы в издании Food & Function (F&F). Учёные использовали ферментативный гидролиз и ферментацию бактериями Lactobacillus plantarum для получения пептидов из отрубей.

После проведённой обработки содержание растворимого белка увеличилось более чем в десять раз — с 6,73 процента до 74,24 процента. Кроме того, возросла доля коротких пептидов, которые отличаются более лёгким усвоением организмом.

Эксперименты с иммунными клетками RAW264.7 продемонстрировали, что такие пептиды не наносят вреда клеткам, однако значительно усиливают их активность.

К примеру, клетки начинали более активно поглощать чужеродные частицы, меняли свою форму и производили больше молекул, которые связаны с иммунным ответом. Также исследователи зафиксировали повышение уровня TNF-α, IL-6 и IL-10 — веществ, которые участвуют в регуляции воспаления и защите организма.

Учёные также отметили увеличение активности рецептора TLR4, играющего важную роль в распознавании патогенов. Это, по их мнению, свидетельствует о способности пептидов из рисовых отрубей активировать иммунные механизмы естественным образом.

Исследователи полагают, что рисовые отруби, которые зачастую рассматриваются как побочный продукт переработки риса, могут стать многообещающим источником натуральных компонентов для поддержания иммунитета и создания функционального питания.