что нового на марсе в 2021 году
Лечение ковида и поиск жизни на Марсе: главные научные открытия 2021 года
Коронавирус — варианты и лекарства
Год начался и заканчивается дискуссиями о новых вариантах коронавируса. В январе начала распространяться «альфа» (сначала этот штамм просто называли первым, или британским), потом пришла «дельта», а теперь — «омикрон». Что бы ни сулили нам новые варианты, встреча с ними подтверждает масштаб прогресса прикладной науки, вызванного пандемией. Примечателен уже сам факт, что мы узнаем о вариантах — во многих странах секвенирование генома вируса у больных ковидом стало рутиной. То есть секвенирование уже используется не только как инструмент изучения одного объекта, но и как подход в эпидемиологии, когда удается вычислить, какой именно вариант вируса распространяется по популяции сейчас и с какой скоростью. Более того, ученым удается в кратчайшие сроки не только определить мутации, но и сделать первые предположения о том, как они будут влиять на распространение вируса. Судя по предварительным данным, «омикрон» со своими многочисленными мутациями уходит от иммунитета, формирующегося после двух доз вакцины, но третья доза дает хорошую защиту.
Кроме того, Pfizer, компания — создатель самой массовой ковидной вакцины, объявила о разработке терапии, которая может на 90% снизить вероятность госпитализации и смерти у пациентов из группы высокого риска. Если это заявление подтвердится официальными данными клинических исследований, это будет первое лекарство, действительно справляющееся с вирусом. Пока что больных лечат поддерживающей терапией и стараются избежать ковид-ассоциированных диагнозов и осложнений.
Курс на Марс
В своих итогах 2021-го научный журнал Nature назвал Марс самым модным космическим направлением года. Марсоход Perseverance, отправленный NASA, добрался до его поверхности 18 февраля и открыл новую эру в исследовании других планет. Он «высадил» на Марс небольшой вертолет, который стал первым внеземным летательным аппаратом. Вертолет успешно занимается отбором проб грунта, которые затем будут доставлены на Землю и проанализированы в поисках ответа на старый вопрос: есть ли (или была ли) жизнь на Марсе? Perseverance не было одиноко вдалеке от Земли: 15 мая к нему присоединился марсоход первой китайской марсианской миссии Zhurong, а еще раньше на орбиту прибыл спутник Hope, снаряженный Объединенными Арабскими Эмиратами.
Новое лицо «тяжелого электрона»
Исследователи из американской Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (можно сказать, это американский аналог ЦЕРН, Европейской организации по ядерным исследованиям) в апреле объявили о результатах эксперимента Muon g-2 по изучению мюонов — нестабильных частиц, похожих на электрон, но крупнее его. Оказалось, что они куда более магнитны, чем предсказывает современная «теория всего» (на самом деле — почти всего) — Стандартная модель, которая описывает взаимодействие всех элементарных частиц.
Сейчас эти результаты проверяются и перепроверяются, и если они подтвердятся, это будет очень большое событие. Впервые за 50 лет существования Стандартной модели возникнет случай, когда она не описывает эксперимент. Может показаться, что это печально, но это не так. Стандартная модель совершенно не учитывает и не умеет описывать гравитацию. Чтобы «зацепиться» за эту проблему, нужно как раз найти в ней что-то, не отвечающее эксперименту, — а сделать это долго не удавалось. Так что новые свойства мюонов могут стать ниточкой, потянув за которую удастся расширить Стандартную модель и сделать ее по-настоящему «теорией всего», как мечтал Стивен Хокинг.
Первая CRISPR-терапия
Технологию редактирования генома CRISPR–Cas9, за которую в прошлом году дали Нобелевскую премию, не спешат применять на людях (не считая китайского ученого, который несколько лет назад генетически модифицировал еще не родившихся детей). Это разумно: клиническая практика требует совершенно другого уровня точности, безопасности и воспроизводимости, чем лабораторные исследования.
Однако в 2021 году ученым и клиницистам впервые удалось взять эту высоту: система CRISPR–Cas9 была успешно доставлена в человеческое тело, где отредактировала ген, вызывающий редкую тяжелую болезнь — транстиретиновый амилоидоз. Эта болезнь приводит к отложениям некорректно свернутого белка в разных человеческих органах, что может вызывать их дефектное функционирование. Генная терапия привела к тому, что ошибочный белок перестал синтезироваться — у двух пациентов, получивших высокую дозу терапии, уровень такого белка снизился на 87%. Это огромный прорыв.
Огромное количество скрытой воды, лава и супервулканы. Что мы узнали о Марсе за 2021 год
С 30 июля 2020 на Марсе находится ровер Perseverance, а с начала 2021 года к нему присоединился вертолет Ingenuity — оба этих устройства поставляют на Землю больше всего информации о Красной планете. За 2021 год накопилось много интересных и неожиданных фактов про Марс, поэтому «Хайтек» сделал подборку.
Читайте «Хайтек» в
Лава, органика, огромный ледник и, возможно, жизнь — все это есть на Марсе и ученые это подтверждают.
Коренная порода планеты — это лава
Операторы миссии Perseverance определили, что коренная порода, по которой повсюду передвигается марсоход, состоит из застывшей магмы. По последним данным, она состоит из бывшей лавы — это Brac. В ней есть большое количество крупных кристаллов оливина, которые находятся в зернах пироксена.
Это открытие означает, что поверхность Марса ранее была покрыта потоками вулканической лавы.
В мае 2021 года исследователи сделали вывод, что Марс все еще может быть вулканически активным. Ученые уверены — это повышает вероятность существования обитаемых условий под поверхностью планеты в недавнем прошлом.
Марсианский подземный ледник
В середине декабря 2021 году ученый из института космических исследований РАН заявили о том, что они возможно нашли гигантское скопления водного льда на дне долин Маринер, которая расположена на Марсе.
Исследователи отмечают, что на Красной планете есть вода, но она обычно скапливается в холодных полярных регионах планеты в виде льда. Но жидкость ранее не находили на поверхности планеты вблизи экватора — температуры недостаточно низкие для того, чтобы он оставался в стабильном состоянии.
Но теперь исследователи из Европейского космического агентства (ЕКА) заявили, что обнаружили крупный ледник прямо под поверхностью Марса. Его зафиксировал детектор нейтронов FREND на орбитальном аппарате Trace Gas Orbiter.
Звуки Марса
Марсоход Perseverance смог зафиксировать звуки Марса благодаря двум микрофонам, которые есть на борту. Они записывали пять часов разных шумов. Им удалось записать марсианский ветер, жужжание колес о землю и хруст гравия. Послушать звуки с Марса можно по ссылке.
Устройство недр Марса
На основе данных миссии InSight ученые раскрыли структуру Марса. Выяснилось, что у планеты есть жидкое ядро с необычно низкой плотностью. Это значит, что в его материи содержится относительно немного тяжелых элементов.
Также наличие в ядре других элементов, таких как сера, кислород и водород, оказалось выше теоретически предсказанного.
Кроме этого, исследователи отметили, что внешняя кора Марса серьезно отличается от земной. У нашей планеты она состоит из огромных блоков или платформ, которые перемещаются по магме, как корабли по морю. Этот процесс называется тектоническими сдвигами. На Марсе подобного нет.
Внешняя кора Красной планеты состоит из как минимум двух слоев и в среднем толще, чем земная.
Когда лучше улететь на Марс
Исследователи определили лучшие условия для полетов на Марс. Дело в том, что на миссию может повлиять космическая погода, поэтому авторы новой работы решили подстроиться под нее и найти оптимальный промежуток для запуска.
Среди других проблем, которые отметили авторы — постоянная солнечная радиация, действующая на космонавтов во время всего полета. Поэтому нужно отследить солнечную активность и также постараться снизить ее негативный эффект до минимума.
С учетом всех факторов авторы сделали вывод, что оптимальные условия для полета на Марс будут в середине 2030-х годов.
Ученые из НАСА и Немецкого аэрокосмического центра узнали, что земные микробы могут выжить на Марсе. Исследователи решили проверить, какие микроорганизмы смогут выжить даже в марсианских условиях. Для этого исследователи запустили их в стратосферу Земли, поскольку она точно соответствует ключевым условиям на Красной планете.
По итогам эксперимента не все микробы выжили во время полета. Справилась с испытанием, например, черная плесень Aspergillus niger. Это открытие поможет ученым определить растения и культуры, которые смогут жить в марсианских условиях.
На Марсе есть следы органики и, возможно, жизнь
Ученые из команды Curiosity во главе с Полом Махаффи нашли уже второе место, где находятся крупные запасы органики на Марсе. На этот раз образцы были из другой области Марса — так называемых дюн Багнольда.
В этой области ровер ранее обнаружил залежи пород, которые ранее сформировались в горячих источниках. Как отметили ученые, тут ранее могла быть жизнь. По результатам исследования пород авторы нашли соединения бензола, разные амины, фенолы, фосфорную кислоту, а еще более двадцати сложных органических молекул. Их полный и точный состав пока не определен.
Всего за 2021 год ученые узнали о Марсе невероятное количество информации, теперь мы можем посмотреть фото или трансляции того, что происходит на планете и даже послушать звуки с ее. Миссии Perseverance и Ingenuity — это неожиданный успех, по мнению астрономов, никак нельзя было предугадать, что устройства будут до сих пор работать и предоставлять данные. По большей части благодаря этому 2021 год стал таким удачным в истории изучения Марса.
Илон Маск через пять лет начнет создавать Ноев ковчег на Марсе
Каждой «твари» он возьмет больше, чем по паре
Фото Reuters
«Я буду удивлен, если мы не высадимся на Марсе в ближайшие пять лет», – заявил основатель SpaceX Илон Маск в интервью журналу Time, признавшему миллиардера «Человеком года-2021» (цитату приводит портал Хайтек+).
Как пояснил Маск, следующим важным этапом станет «строительство устойчивого города на Марсе с животными и людьми с Земли». «Нечто вроде футуристического Ноева ковчега, – пояснил он. – Разве что мы привезем больше, чем по паре, иначе было бы немного странно». Для отправки колонизаторов на Марс планируется использовать ракету Starship.
Планы поистине амбициозные: «Сделать человека межпланетным видом, а человечество – космической цивилизацией». Эксперты, однако, обращают внимание на то, что прогнозы и обещания, которые дает Маск, если и сбываются, то с заметным опозданием. А по поводу освоения Марса и создания там экосистемы с животным миром они в принципе высказались крайне скептически, посчитав такие фантазии труднореализуемыми в течение как минимум ста лет. Один из вопросов: как разводить скот на планете без кислородной атмосферы? К слову, разведение на Марсе растений у ученых как раз скепсиса почти не вызывает.
Кроме того, эти планы не столь радужны даже в случае их реализации. Весной этого года миллиардер уже предупредил, что в ходе миссии на Марс первые участники могут умереть по самым разным причинам – фактически это будут смертники, хотя их и ждет «великолепное приключение». Как следовало из его пояснений, если какие-то богачи рассчитывают в ближайшее время на «спасительное бегство» с Земли, то они наивно ошибаются. Так что это будет Ноев ковчег наоборот.
Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.
Первый месяц на Марсе: фото «пылевого демона» и еще 6 достижений Perseverance
Миссия Mars 2020, оснащенная передовыми технологиями, стартовала 30 июля 2020 года с космической станции на мысе Канаверал во Флориде. Ключевой целью миссии Perseverance на Марсе является астробиология, включая поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход будет характеризовать геологию планеты и прошлый климат, проложить путь для исследования Красной планеты людьми и станет первой миссией по сбору и хранению марсианской породы и реголита. Рассказываем о главных достижениях миссии на Красной планете: что успел сделать Perseverance за месяц на Марсе?
Читайте «Хайтек» в
Приземление и первые фото с Марса
Самый большой и самый совершенный марсоход, который НАСА отправило в другой мир, Perseverance, приземлился на Марсе в четверг после 203-дневного путешествия, преодолевшего 472 млн км. Подтверждение успешного приземления было объявлено в Центре управления полетами в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии в 15:55 по восточному стандартному времени (22:55 по Москве).
«Эта посадка — один из тех поворотных моментов для НАСА, США и освоения космоса во всем мире — когда мы знаем, что находимся на пороге открытия, и затачиваем карандаши, так сказать, чтобы переписать учебники, — объясняет исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик. — Миссия Mars 2020 Perseverance воплощает в себе дух нашей страны — настойчивость даже в самых сложных ситуациях, вдохновляющая и развивающая науку и исследования. Сама миссия олицетворяет человеческий идеал упорства в будущем и поможет нам подготовиться к исследованию Красной планеты человеком».
Набор датчиков Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) собирал данные об атмосфере Марса во время входа в атмосферу, а система Terrain-Relative Navigation автономно управляла космическим кораблем во время последнего спуска. Ожидается, что данные от обоих помогут будущим миссиям приземлиться в других мирах безопаснее и с большей полезной нагрузкой.
Первое «марсианское селфи» и цветные фотографии Красной планеты
Менее чем через день после того, как ровер успешно приземлился на поверхности Марса, инженеры и ученые из Лаборатории реактивного движения агентства ждали следующих данных от Perseverance. Постепенно поступали данные, передаваемые несколькими космическими кораблями, вращающимися вокруг Красной планеты, и команда миссии с облегчением увидела отчеты о состоянии марсохода, которые показали, что все работает, как ожидалось.
Ажиотажа добавило изображение с высоким разрешением, сделанное во время посадки марсохода. В то время как марсоход NASA Mars Curiosity отправил на Землю покадровую видеозапись своего спуска, камеры Perseverance записали видео его приземления, и это неподвижное изображение было взято из видео, которое на тот момент передавалось на Землю и обрабатывалось.
В отличие от марсоходов прошлого, большинство камер Perseverance снимают цветные изображения. После приземления две камеры безопасности (Hazcams) захватили виды спереди и сзади марсохода, показав одно из его колес, а также предоставив первое полноцветное изображение Марса.
«Настойчивость» также засняли с неба орбитальным аппаратом, который использовал специальную камеру высокого разрешения — High Resolution Camera Experiment (HiRISE). Лаборатория реактивного движения возглавляет миссию орбитального аппарата, а инструмент HiRISE — Университет Аризоны.
Первый вертолет на Марсе отчитался о состоянии
21 февраля диспетчеры в Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Южной Калифорнии (JPL) получили первый отчет о состоянии вертолета Ingenuity Mars. Он приземлился 18 февраля 2021 года в кратере Езеро, прикрепленном к марсоходу Perseverance.
Нисходящий канал через марсианский разведывательный орбитальный аппарат показал, что вертолет и его базовая станция (электрическая коробка на марсоходе, которая хранит и направляет связь между винтокрылым аппаратом и Землей) работают должным образом. Сам вертолет будет оставаться прикрепленным к марсоходу еще в течение 30–60 дней.
В данных есть два важных момента: состояние заряда аккумуляторов Ingenuity и подтверждение того, что базовая станция работает должным образом. То есть все команды на включение и выключение обогревателей работают как надо — электроника вертолета должна оставаться в режиме ожидания. Диспетчеры пришли к выводу, что все отлично работает. В ближайшее время в НАСА продолжат зарядку аккумуляторных батарей вертолета.
Обеспечение того, чтобы на борту Ingenuity было достаточно энергии для поддержания нагрева и других жизненно важных функций, а также поддержания оптимального состояния батареи, необходимо для успеха первого вертолета на Марсе. Через несколько дней аккумуляторы будут заряжены до 35%, а будущие сеансы зарядки будут планироваться еженедельно, пока вертолет будет прикреплен к марсоходу.
После того, как Perseverance развернет Ingenuity на поверхности, у вертолета будет 30 марсианских дней (31 земной день) экспериментального полета. Если Ingenuity удастся взлететь и зависнуть во время своего первого полета, более 90% целей проекта уже будут достигнуты.
Первое видео посадки ровера Perseverance на Марс
23 февраля Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало видео посадки на Марс новейшего ровера Perseverance («Настойчивость»).
Ролик, который ведомство представило под заголовком «Спуск и приземление марсохода Perseverance на Марсе», снят ровером в минуты посадки на планету 18 февраля. Зонд начал передавать черно-белые снимки Марса практически сразу после посадки, однако для получения более тяжелых видеофайлов с его камер NASA потребовалось несколько дней.
«Марс, каким его не видели никогда», — заявила представитель NASA в связи с публикацией видео. В ведомстве отметили, что благодаря полученным данным каждый может испытать «возможность посадки на Марс». Камера зонда вела съемку всего процесса посадки на планету — от выпуска парашюта до его приземления.
Снимки были получены пятью коммерческими стандартными камерами, расположенными на трех различных компонентах космического корабля. Две камеры на задней части корпуса, которые фиксировали марсоход во время его путешествия, сфотографировали надувание парашюта. Камера на этапе спуска обеспечивала вид снизу, включая верх марсохода, в то время как две камеры на шасси марсохода обеспечивали вид как вверх, так и вниз.
Первый поход Perseverance на Марсе
Марсоход «Настойчивость» впервые после посадки проехал по поверхности Красной планеты. Поездка продолжалась 33 минуты. За это время аппарат, чей вес составляет более тонны, преодолел дистанцию примерно в 6,5 м.
НАСА также провело испытания манипулятора, на котором установлены камеры и различные научные приборы, в частности разработанная испанским Национальным институтом аэрокосмической техники система MEDA для определения температуры, давления, направления и скорости ветра.
Ожидается, что аппарат начнет перемещаться на большие расстояния после испытаний закрепленного на нем первого внеземного вертолета. Специалисты рассматривают два возможных варианта пути марсохода до дельты, где он должен осуществить заборы образцов грунта.
Первые звуки на Марсе
Кроме того, что НАСА опубликовало видео с посадкой нового марсохода на Красную планету, команда миссии показала часть из 30 гигабайт данных, полученных от Perseverance. В частности микрофон на марсоходе обеспечил первую аудиозапись звуков с Марса.
NASA опубликовало в своем Twitter запись уникальных звуков, которые записал ровер Perseverance после посадки на Марс.
«Теперь, когда вы видели Марс, послушайте его. Возьмите наушники и послушайте первые звуки, записанные одним из моих микрофонов», — пишет НАСА от имени марсохода.
Чтобы услышать эти необычные звуки, советуем вам одеть наушники.
Позже «плейлист» Perseverance пополнился еще несколькими аудиозаписями с Марса.
10 марта на Землю передана первая акустическая запись лазерных снимков на Марсе. Это первая акустическая запись лазерных ударов по каменной мишени на Марсе от 2 марта 2021 года с помощью инструмента SuperCam миссии Perseverance. Слышны звуки 30 ударов, одни немного громче других. Изменения в интенсивности звуков ударов дадут информацию о физической структуре цели, такой как ее относительная твердость или наличие атмосферостойких покрытий.
Hazard avoidance cameras — тип камер, обычно устанавливаемых спереди и сзади планетоходов для обеспечения безопасности во время манёвров по поверхности небесного тела. Такие камеры устанавливались на марсоходах NASA — Спирите и Оппортьюнити, Кьюриосити, а также на китайском луноходе Юйту.
Марсоход Perseverance впервые заснял «пылевого дьявола»
Пылевые вихри (их называют «пылевыми дьяволами») возникают на Красной планете довольно часто. Подобный смерч был сфотографирован аппаратом Viking еще в 1970-х. Но для Perseverance этот «пылевой дьявол» первый.
NASA показало снятый марсоходом кадр, но не обозначило размер и скорость смерча. Известно, что вихри на Марсе могут достигать 8 км в высоту и оставлять после себя следы шириной от десятков до сотен километров.
Пылевые вихри формируются почти так же, как и на Земле: за счет нагретой поверхности и потоков горячего и холодного воздуха над ней. Горизонтальный порыв ветра раскручивает вихрь, а тот, набрав достаточную скорость, втягивает пыль и переносит ее на большое расстояние. Заснятый ровером «пылевой дьявол» двигался справа налево.
А вот как такие смерчи выглядит из космоса:
Что в итоге?
Марсоход НАСА Perseverance провел на поверхности Марса напряженный первый месяц. Из кратера Езеро, куда «Персеверанс» приземлился 18 февраля, он занимался геологией, насколько мог, — делал снимки окрестностей и анализировал скалы поблизости. Группа ученых уже определила, что некоторые из пород химически похожи на вулканические породы на Земле, и что ветер и вода выветрили некоторые из них.
«Пока все идет отлично», — заявил Кеннет Фарли, геохимик из Калифорнийского технологического института в Пасадене и научный сотрудник миссии. Он и другие описали успехи «Настойчивости» 16 марта на виртуальной встрече Конференции по изучению Луны и планет.
Как и планировалось, основные научные эксперименты марсохода придется подождать еще несколько месяцев, пока инженеры продолжают испытания его научных инструментов и готовятся к первому полету вертолета в другом мире. В конце концов, Perseverance развернет арсенал инструментов, в том числе буровую коронку, камеру крупного плана и несколько химических датчиков для поиска признаков прошлой жизни в марсианских породах.
Тем временем ученые группы планируют, как марсоход может путешествовать от места посадки, недавно названного в честь покойной писательницы-фантаста Октавии Батлер, к 40-метровым скалам в дельте древней реки, которые и послужили причиной выбора Джезеро в первую очередь как посадочной площадки. Дельта, образовавшаяся миллиарды лет назад рекой, протекающей на Марсе, была бы идеальным ландшафтом для древней микробной жизни, если бы такая жизнь существовала. Но коварное поле дюн, которое марсоход не может пересечь, находится между Настойчивостью и дельтой. Исследователи обсуждают, вести ли марсоход по часовой стрелке или против часовой стрелки по полю дюн; последнее сделало бы путешествие более коротким, но первое позволило бы Perseverance пройти мимо большего количества интересных скал.
Однако, скорее всего, это произойдет не раньше июня. Во-первых, Perseverance должна подъехать к подходящему месту, чтобы испытать свой вертолет Ingenuity. Это место, вероятно, будет усыпанным камнями недалеко от текущего местоположения марсохода. Там марсоход опустит «Изобретательность» из своего живота, отъедет на безопасное расстояние и снимет видео, пока вертолет поднимается в марсианские небеса. «Мы с нетерпением ждем этих исторических фильмов, посвященных первой авиации», — сказал Джим Белл, планетолог из университета штата Аризона в Темпе, который возглавляет одну из съемочных групп марсохода. Испытание вертолета проводится первым, потому что Ingenuity будет летать вместе с марсоходом во время движения, помогая Perseverance ориентироваться в ландшафте.