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.

В эксперименте участвовали 45 взрослых людей в возрасте от 22 до 70 лет, которые не страдали алкоголизмом. Учёные сравнили их привычки в употреблении спиртных напитков с результатами МРТ и показателями кровотока в мозге.

Выяснилось, что даже при небольшом количестве выпитого — до 60 напитков в месяц для мужчин и до 30 для женщин — наблюдалось ухудшение кровоснабжения мозга и уменьшение толщины коры. Наиболее заметная связь была обнаружена между употреблением алкоголя и кровотоком: чем больше человек пил, тем хуже становилась циркуляция крови в мозге.

Это имеет большое значение, поскольку кровообращение обеспечивает доставку кислорода и питательных веществ, а также влияет на состояние нейронов. Постепенно такие изменения могут накапливаться и приводить к повреждению тканей мозга.

Кроме того, исследователи выяснили, что эффект от употребления алкоголя усиливается с возрастом. Сочетание даже умеренного употребления алкоголя и старения может привести к более выраженному снижению показателей работы мозга.

Одним из возможных механизмов учёные называют окислительный стресс — биологическое «изнашивание» клеток.

В эксперименте на мышах учёные изучали, как сочетание курения матери и нездорового питания во взрослом возрасте влияет на обмен веществ. Выяснилось, что при одновременном воздействии этих факторов состояние здоровья ухудшалось: повышались уровень жира и холестерина в организме.

По отдельности каждый из факторов оказывал менее заметное влияние. Исследование показало, что воздействие дыма ещё до рождения может менять работу печени и жировой ткани.

Вследствие этого организм становится более восприимчивым к избытку жиров и сахара в рационе, что повышает риск ожирения, жировой болезни печени и других метаболических нарушений. Учёные подчёркивают, что людям, чьи матери курили во время беременности, следует более тщательно следить за питанием и регулярно проверять показатели здоровья, включая уровень сахара, давление и липиды крови.

Ранее было установлено, что микропластик, накапливающийся в организме, способствует развитию болезней печени.

В исследовании участвовали 59 человек в возрасте около 70 лет, почти у половины из них было ожирение. Специалисты сравнили состав тела и показатели дыхательной функции и обнаружили, что у людей с ожирением значительно снижена общая ёмкость лёгких — то есть количество воздуха, которое они могут вдохнуть.

У таких участников были хуже и другие показатели: объём выдыхаемого воздуха, скорость выдоха и остаточный объём воздуха в лёгких. Это говорит о том, что дыхательная система работает менее эффективно.

Это может проявляться одышкой и снижением выносливости даже при обычной физической нагрузке. При этом влияние ожирения на лёгкие оказалось одинаковым у мужчин и женщин, несмотря на различия в распределении жира.

Исследователи считают, что дело может быть в избыточном количестве жира в области живота и грудной клетки, которое механически ограничивает работу лёгких. Авторы подчёркивают: при оценке дыхательных жалоб у пожилых пациентов врачам важно учитывать не только возрастные изменения, но и наличие ожирения.

Это поможет точнее диагностировать причины одышки и подобрать эффективное лечение.

В эксперименте участвовали 78 взрослых с этим заболеванием. Оказалось, что у 77 % участников есть проблемы со сном, а у 64 % — нарушения памяти.

При этом тяжесть симптомов дерматита напрямую влияла на качество сна: чем сильнее было заболевание, тем дольше люди засыпали и тем меньше спали — около 4,5 часа при тяжёлой форме. Анализ показал, что плохое качество сна связано с когнитивными нарушениями: пациентам сложнее было концентрировать внимание, запоминать и извлекать информацию.

Было доказано, что плохой сон увеличивает риск проблем с памятью более чем в четыре раза, а дневная усталость — более чем в три раза. Учёные также обнаружили, что нарушения сна и памяти усиливают друг друга: когнитивные функции страдают сильнее из-за ухудшения качества сна.

Это может быть связано с тем, что хронический зуд, воспаление и постоянный дискомфорт мешают полноценному восстановлению мозга во время сна. Авторы подчёркивают: пациентам с атопическим дерматитом важно оценивать не только состояние кожи, но и качество сна и когнитивные жалобы.

Ранее учёные выяснили, что кофеин частично восстанавливает память, которая пострадала из-за недостатка сна.