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 опубликованы в журнале Bioengineering. Наиболее заметные изменения были обнаружены после воздействия кока-колы и лимонного сока.

В исследовании участвовали 42 человеческих зуба, которые разделили на группы. Образцы погружали в кока-колу, апельсиновый и лимонный сок, кофе, ополаскиватели для рта и искусственную слюну.

В течение пяти дней учёные имитировали регулярное воздействие напитков на эмаль, а затем изучали поверхность зубов под электронным микроскопом. Кока-кола и лимонный сок вызвали наиболее сильные повреждения: на эмали появилась выраженная шероховатость, пористость и признаки потери минеральной структуры.

Апельсиновый сок также привёл к заметным изменениям, но они были менее выраженными. Кофе в основном окрашивал эмаль, а ополаскиватели почти не меняли её структуру.

Авторы исследования подчёркивают, что работа проводилась в лаборатории и не полностью повторяет условия во рту, где на зубы влияют слюна, питание и гигиена. Однако результаты показывают, что частое употребление кислых напитков может повысить риск эрозии эмали, особенно при регулярном воздействии.

Ранее учёные выяснили, что базилик подавляет бактерии, связанные с развитием кариеса.

Результаты исследования опубликованы в журнале The American Journal of Clinical Nutrition (AJCN). Исследователи изучили данные о 10,9 тысячи родов и выяснили, что женщины с повышенным уровнем сахара при первичном тесте на гестационный диабет чаще рожали детей с избыточным весом, даже если после дополнительного обследования диагноз «диабет» не подтверждался.

Согласно работе, женщины с такими показателями на 41 процент чаще рожали крупных для своего срока беременности детей. Учёные подчёркивают, что высокая масса тела при рождении считается одним из важных факторов риска развития ожирения, нарушений обмена веществ и диабета в более позднем возрасте.

Авторы исследования отмечают, что риск может существовать даже у женщин без официального диагноза «гестационный диабет». По словам исследователей, уровень сахара во время беременности влияет не только на состояние матери, но и на долгосрочное здоровье ребёнка.

Поэтому контроль питания и уровня глюкозы может играть важную роль в профилактике будущих метаболических заболеваний у детей.

Результаты их исследования были опубликованы в журнале Journal of Investigative Dermatology (JID). В ходе эксперимента исследователи сопоставили участки кожи, которые регулярно подвергаются воздействию солнечных лучей, с теми, что защищены от ультрафиолета, у одних и тех же участников.

Выяснилось, что постоянное воздействие UV-излучения ослабляет суточные ритмы активности генов, которые отвечают за восстановление клеток и защиту ДНК. Учёные установили, что в коже, повреждённой солнцем, нарушается координация восстановительных процессов, которые обычно наиболее активно протекают ночью.

По мнению авторов работы, это может объяснить, почему под воздействием ультрафиолета развивается воспаление, фотостарение и постепенно разрушается структура кожи. Специалисты подчёркивают, что кожа, как и другие органы, имеет свои «биологические часы», которые помогают ей адаптироваться к смене дня и ночи.

Многолетнее воздействие солнечного света может «перенастроить» эти ритмы.

В работе были проанализированы данные почти 50 тысяч пациентов, которые перенесли операции. Оказалось, что даже кратковременное увеличение концентрации мелкодисперсных частиц PM2.

5 за неделю до операции связано с более высоким риском осложнений, таких как пневмония, сепсис и инфекции послеоперационных ран. Риск осложнений возрастал с 4,8 процента до 6,2 процента при превышении допустимого уровня загрязнения воздуха.

Каждый дополнительный прирост в 10 микрограммов PM2.5 на кубический метр воздуха приводил к увеличению относительного риска осложнений примерно на 8 процентов.

Авторы исследования объясняют это тем, что мельчайшие частицы загрязнения могут проникать глубоко в лёгкие и попадать в кровоток, усиливая воспалительные процессы и нагрузку на организм. Учёные подчёркивают, что их работа демонстрирует лишь связь между загрязнением воздуха и осложнениями после операций, а не прямую причинно-следственную зависимость.

Тем не менее результаты исследования подтверждают, что качество воздуха оказывает значительное влияние на здоровье человека. Ранее учёные уже выяснили, что загрязнённый воздух повышает риск обструктивного апноэ сна.