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.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Учёные использовали данные долгосрочного эксперимента SPAF-1958, в рамках которого за 425 участниками наблюдали на протяжении многих лет.

В ходе обследований, проведённых в 34, 52 и 63 года, специалисты оценивали физическую выносливость с помощью велоэргометрии и измеряли жёсткость артерий. Оказалось, что у людей с более высокой аэробной выносливостью в молодости и среднем возрасте сосуды после 60 лет были более эластичными.

Эта взаимосвязь сохранилась даже после учёта таких факторов, как давление, вес, курение и уровень холестерина. При этом сам холестерин и показатели «хорошего» HDL-холестерина не смогли так точно предсказать состояние сосудов, как уровень физической подготовки.

Исследователи пришли к выводу, что регулярная физическая активность оказывает на сердечно-сосудистую систему долгосрочный защитный эффект. По словам авторов, результаты подчёркивают важность поддержания хорошей физической формы уже с раннего взрослого возраста.

Учёные планируют продолжить наблюдение за участниками, чтобы выяснить, как изменения уровня активности влияют на здоровье сосудов после 68 лет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neurology. Специалисты проанализировали данные более чем 32 тысяч взрослых людей, за которыми наблюдали в течение 25 лет, и зафиксировали 5868 случаев деменции.

Оказалось, что у тех, кто бросил курить, риск развития заболевания был значительно ниже по сравнению с продолжающими курить. Наиболее заметный эффект наблюдался у тех, кто после отказа от сигарет набрал мало веса или вовсе не прибавил в массе.

Участники с умеренным набором веса после отказа от курения также сохраняли более низкий риск деменции, а вот при наборе более 10 килограммов связь становилась слабее. Учёные также обнаружили, что риск деменции продолжал снижаться с каждым годом после отказа от курения.

Примерно через семь лет показатели бывших курильщиков почти сравнялись с показателями людей, которые никогда не курили. Авторы исследования утверждают, что отказ от курения может поддерживать здоровье мозга в долгосрочной перспективе.

Однако важную роль играет и образ жизни после отказа от сигарет, включая контроль веса и общее состояние здоровья.

Исследование опубликовано в British Journal of Nutrition (BJN). В эксперименте участвовали 42 взрослых человека, которые обычно ели мало фруктов и овощей.

Добровольцам помогли увеличить их количество в рационе до рекомендованных «5 порций в день». Часть участников дополнительно каждый день выпивала стакан 100-процентного фруктового сока или смузи.

Через четыре недели обе группы стали питаться полезнее, однако у людей, употреблявших соки и смузи, показатели депрессии оказались заметно ниже. Разница составила 2,52 балла по шкале оценки депрессивных симптомов.

Учёные не обнаружили негативного влияния напитков на обмен веществ или уровень сахара. Участники продолжали получать достаточно клетчатки из цельных фруктов и овощей.

Авторы работы считают, что простые изменения в рационе могут стать доступным способом поддержки психического здоровья. Фруктовые соки и смузи, по их словам, способны облегчить достижение нормы потребления фруктов и овощей, особенно для людей, которым сложно придерживаться здорового питания.

В клиническом эксперименте участвовали 36 пациентов с метастатическим раком поджелудочной железы. Часть из них проходила стандартную химиотерапию, а часть — химиотерапию в сочетании с парикальцитолом, который является синтетическим аналогом витамина D.

Было установлено, что совместное применение парикальцитола с химиотерапией безопасно и способствует ослаблению защитной среды вокруг опухоли. Эта плотная ткань из фибробластов окружает опухоль и препятствует проникновению лекарств и иммунных клеток внутрь.

Учёные выяснили, что парикальцитол снижает активность клеток, формирующих эту ткань, и одновременно усиливает проникновение T-клеток в опухоль, что потенциально делает рак более чувствительным к лечению. Несмотря на то что исследование было небольшим и не ставило целью оценить эффективность терапии, результаты оказались обнадёживающими.

У 42 процентов пациентов, получавших аналог витамина D, наблюдался частичный ответ на лечение, в то время как в группе плацебо этот показатель составил 9 процентов. Более того, у некоторых пациентов болезнь не прогрессировала в течение года.

Авторы исследования подчёркивают, что говорить о новом стандарте лечения пока рано, однако их работа впервые подтвердила на пациентах возможность «перепрограммирования» микросреды опухоли аналогами витамина D и снижения её устойчивости к терапии.