Новости исследований космоса, мировой космонавтики и космической индустрии

С

Сергей Гончаров

заблокирован
Жизнь на МКС изменила мозг космонавтов
Большая их часть обратились вспять после возвращения на Землю

ТАСС, 3 сентября. Российские и европейские ученые проследили за тем, как длительная жизнь на борту Международной космической станции (МКС) повлияла на устройство мозга космонавтов. Ученые нашли небольшие временные изменения в количестве белого и серого вещества в передней и задней части мозга. Через семь месяцев после возвращения на Землю эти изменения практически полностью исчезли, пишут ученые в научном журнале Science Advances.

"Мы впервые проследили за тем, как к жизни в космосе приспосабливаются центры движения и другие регионы мозга. Оказалось, что они наращивают объем белого вещества и меняют характер связей между нервными клетками. Вдобавок мы нашли новые свидетельства того, что изменения в форме и структуре мозга связаны с тем, как спинномозговая жидкость ведет себя в условиях невесомости", - пишут исследователи.

Ученые уже много лет исследуют, как жизнь в космосе влияет на здоровье и работу иммунной системы людей и животных. К примеру, четыре года назад они выяснили, почему у космонавтов в невесомости возникают проблемы со зрением, а также узнали, что заставляло астронавтов падать и терять равновесие на Луне.

Недавно ученые выяснили, что долгие полеты в космос необратимо ослабляют мускулы спины и ведут к округлению сердца. Опыты на животных также показали, что полет к Марсу может негативно повлиять на психику и умственные способности астронавтов из-за того, как космические лучи воздействуют на клетки мозга.

Группа космических медиков из России и Европы под руководством научного сотрудника Антверпенского университета (Бельгия) Бена Йериссена впервые проследила за тем, как долговременные экспедиции на МКС влияли на микро- и макроструктуру мозга космонавтов.

В этом исследовании участвовали девять членов экипажа МКС, которые согласились пройти обследование до полета и после возвращения на Землю. Космонавтов исследовали с помощью обычных магнитно-резонансных томографов и их диффузной разновидности, которая может напрямую замерять то, как изменилась структура мозга в каждом трехмерном "пикселе" получаемой ими картинки.

Мозг, глаза и космос
Благодаря этому медики впервые проследили за тем, какие небольшие изменения в структуре мозга привели к серьезным сдвигам в его работе и форме, открытым ранее при помощи обычных систем МРТ. В частности, ученые обнаружили, что после нахождения на МКС количество белой материи и ее распределение по мозгу космонавтов заметно изменилось.

Больше всего эти изменения затронули мозжечок и передние области мозга, в том числе боковую борозду и передние височные и глазнично-лобные доли коры, где количество белого вещества значительно выросло, а также центральную борозду и верхнюю лобную кору, где произошло обратное.

В целом белого вещества стало больше в передней части мозга и меньше - в задних его регионах. Ученые связывают это с тем, что центры движения и другие области нервной системы адаптируются к перемещениям и навигации в условиях невесомости и с тем, что скопления спинномозговой жидкости в мозге перераспределяются, "всплывая".

При этом Йериссен и его коллеги не заметили, чтобы нервная ткань дегенерировала или в структуре мозга появлялись необратимые изменения. Большая часть этих аномалий, за исключением сдвигов в размерах центральной борозды, полностью исчезла примерно через семь месяцев после возвращения на Землю.

Вдобавок ученые выяснили возможную причину того, почему у многих астронавтов и космонавтов во время полета и после возвращения на Землю ухудшается зрение. Их результаты показывают, что эта проблема связана с увеличением объемов желудочков мозга - особых полостей, где скапливается спинномозговая жидкость.

Подобное открытие стало неожиданностью для исследователей, так как результаты предыдущих исследований указывали на то, что причиной проблем со зрением были изменения в давлении и положении нервов внутри глаз, а не с аномалиями в других областях мозга. Понять, какая из двух теорий ближе к истине, помогут следующие наблюдения, надеются Йериссен и его коллеги.

 
Реклама
С

Сергей Гончаров

заблокирован
В лунных породах нашли следы земного кислорода
Ученые предполагают, что молекулы кислорода попали на Луну благодаря солнечному ветру

ТАСС, 3 сентября. На поверхности полюсов Луны планетологи обнаружили большие залежи гематита - железной руды, - который сформировался на поверхности спутника благодаря кислороду из атмосферы Земли. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Science Advances.

"На видимой стороне Луны мы нашли больше гематита, чем ожидали, то есть залежи этого минерала могут быть связаны с Землей. Это открытие может поменять наши представления о том, как выглядят и устроены приполярные области Луны. Земля могла играть важную роль в эволюции ее поверхности", - рассказал один из авторов исследования, планетолог из Гавайского университета (США) Шуай Ли.

Планетологи считают, что Луна образовалась в результате столкновения Земли и ее прародительницы, Тейи - протопланетного тела размером с Марс. После столкновения вещество из двух небесных тел смешалось, после чего фрагменты Тейи и материи коры прото-Земли попали на околоземную орбиту, где впоследствии и сформировалась Луна. Эта теория хорошо объясняет массу спутника Земли и некоторые особенности ее облика, в частности, то, что на ее поверхности ученые не находили соединений железа.

С другой стороны, это частично противоречит тому, что химический и изотопный состав Земли и Луны практически неотличимы друг от друга. Это почти невозможно объяснить, если предположить, что значительную часть своей материи Луна "унаследовала" от Тейи. Дело в том, что это небесное тело возникло в другом регионе Солнечной системы, то есть в ее материи изотопы и различные редкие элементы содержатся в других концентрациях, нежели на Земле.

В ходе своего последнего исследования Шуай Ли и его коллеги из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA изучали данные спектрометра M3, который был установлен на борту индийского лунного зонда "Чандраян-1". По итогам работы они выяснили, что минералы с железом в составе все же встречаются на поверхности Луны.

Следы древней Земли на современной Луне
"Когда я изучал данные, которые M3 собрал в приполярных областях Луны, то обнаружил несколько особенностей в спектре местных пород. Они сильно отличались от того, как устроены образцы лунного грунта, которые на Землю доставили "Аполлоны", и от спектра лунных минералов из низких широт", - пояснил планетолог.

Изначально Ли предполагал, что эти линии могли принадлежать веществам, которые возникли в результате реакций между породами Луны и водой, которая в больших количествах есть в затененных кратерах. Проследив за распределением этих необычных залежей и детально изучив их спектр, специалисты NASA пришли к выводу, что там не соединения воды, а гематит - минерал, который состоит из железа и кислорода.

Эта порода широко распространена на Земле, однако, опираясь на общепринятые теории формирования Луны и ее типичном химическом составе, ученые считали, что подобные породы не могут существовать на ее поверхности. Замеры "Чандраяна-1" показали, что это на самом деле не так. Поэтому ученые стали искать возможный источник гематита.

"Я обратил внимание на данные японского зонда "Кагуя". Он обнаружил, что солнечный ветер может выбивать молекулы кислорода из верхних слоев атмосферы Земли и доставлять их на поверхность Луны тогда, когда она находится в магнитном "хвосте" нашей планеты. Это позволяет предположить, что запасы гематита на Луне своим происхождением обязаны земному кислороду", - продолжил Ли.

Ученые надеются, что их теорию можно будет проверить на практике уже в ближайшее время, когда астронавты из программы Artemis доставят на Землю образцы пород из приполярных регионов Земли. Если эта идея подтвердится, то запасы "земного" кислорода на Луне можно будет использовать для того, чтобы изучать, как менялся химический состав атмосферы нашей планеты на протяжении всего времени ее существования, подытожили планетологи.

 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Специалисты США завершили подготовку зеркала нового орбитального телескопа
Точной даты вывода телескопа Roman на орбиту пока нет

ВАШИНГТОН, 5 сентября. /Корр. ТАСС Дмитрий Кирсанов/. Американские специалисты завершили подготовку основного зеркала для нового орбитального телескопа Nancy Grace Roman, или просто Roman. Об этом сообщила пресс-служба Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).

Эта инфракрасная космическая обсерватория названа в честь американского астронома Нэнси-Грейс Роман. Ее принято считать "матерью телескопа Hubble". Роман, долгие годы работавшая в NASA, умерла в декабре 2018 года. Разработку телескопа ведет входящий в структуру NASA Центр космических полетов имени Годдарда, который расположен в окрестностях столицы США - в Гринбелте (штат Мэриленд).

Как заявила в пятницу корреспонденту ТАСС сотрудник пресс-службы этого комплекса Клэр Андреоли, точной даты вывода телескопа Roman на орбиту еще нет. NASA ранее уточняло, что этот запуск планируется примерно на 2025 год. "Вы правы насчет того, что NASA планирует запуск [телескопа] Roman в середине 2020-х годов. Других деталей относительно ожидаемой даты запуска пока нет", - сказала Андреоли. По ее словам, "команда [занимающихся проектом специалистов] в настоящее время находится в разгаре работ, направленных на завершение подготовки конструкции телескопа, конструирования и выпуска оборудования запуска, строительства новой системы [обработки] данных, благодаря которой информация, получаемая с аппарата, будет доступна ученым и общественности".

Диаметр главного зеркала телескопа Roman составляет 2,4 м. Его масса благодаря применению новых материалов составляет всего 186 кг (зеркало обсерватории Hubble такого же диаметра в четыре с лишним раза тяжелее). Предполагается, что он будет работать на удалении порядка 1,5 млн км от Земли.

Телескоп Hubble - автоматическая обсерватория, которая была выведена на орбиту Земли в 1990 году. Она позволила ученым получить массу информации об устройстве Вселенной. В настоящее время космическое ведомство США планирует отправить на смену Hubble новый телескоп, названный в честь Джеймса Уэбба - руководителя американской программы Apollo, позволившей человеку побывать на Луне. Запуск телескопа James Webb неоднократно переносился. Теперь он намечен на октябрь 2021 года.

 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Найденные китайским луноходом породы оказались фрагментами первичного вещества спутника
Новые данные показали, что источник этих минералов – соседний кратер, а не извержения вулканов

ТАСС, 7 сентября. Луноход миссии "Чанъэ-4" детально изучил структуру пород кратера фон Карман. Его данные подтвердили, что грунт на дне этого кратера сложен из обломков первичного лунного вещества, которое попало туда во время формирования соседнего кратера Финсена. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Astronomy.

"Результаты наших исследования в точке посадки "Чанъэ-4" однозначно говорят в пользу того, что местный реголит почти полностью состоит из материи, которую выбросило из кратера Финсен. Это говорит о том, что те образцы пород лунной мантии, которые уже изучил ровер "Юйту-2", - это фрагменты первичной материи недр Луны, а не последующих извержений вулканов", - пишут ученые.

Обратная сторона Луны, в отличие от ее относительно "плоской" видимой стороны, покрыта множеством холмов, расселин и кратеров. Вдобавок видимая половина спутника заметно тяжелее обратной, а кратеры на поверхности последней заметно глубже.

Астрономы достаточно давно пытаются понять, с чем это связано. В частности, некоторые планетологи объясняют это тем, что почти сразу после формирования Луны на ее поверхность упал один или несколько "зародышей" планет. Это может объяснить необычный изотопный состав Луны и подобные различия.

Поэтому планетологи с большим нетерпением ждали первые данные о минеральном составе горных пород и структуре грунта с обратной стороны Луны, которые собирали посадочная платформа миссии "Чанъэ-4" и луноход "Юйту-2", отправленные Китаем на Луну в конце 2018 года.

Первичная материя Луны
Год назад "Юйту-2" обнаружил в кратере фон Карман пироксен и оливин - два типа пород, которые предположительно составляют основу лунной мантии. Ранее ученые никогда не находили такие породы на поверхности нашего спутника. Это породило множество споров, из-за чего астрономы стали искать источник этих минералов.

Китайские планетологи предполагали, что эти породы были выброшены из соседнего кратера Финсен, который находится ближе к ядру Луны, чем кратер фон Карман. Если это действительно так, то найденные "Юйту-2" образцы пироксена и оливина могли возникнуть в первые эпохи существования Луны - еще до того, как образовались оба полярных кратера спутника.

С другой стороны, источником этих пород могла быть магма вулканов, которая заполняла крупные кратеры на поверхности Луны после падений астероидов. Это происходило значительно позже, чем образовались кратеры фон Карман и Финсен. Китайские планетологи проверили эту теорию на практике, изучив структуру грунта и верхних слоев пород в тех точках, которые посетил "Юйту-2" за первый год работы на Луне.

Просветив радаром грунт кратера фон Карман, ученые проанализировали его устройство до глубины в две сотни метров. Благодаря этому они выяснили, как формировались отложения на дне кратера. Оказалось, что его несколько раз засыпали фрагменты пород, выброшенные во время формирования разных соседних кратеров. Также во время извержений вулканов кратер частично заливал расплавленный базальт.

Верхний слой отложений, как выяснили ученые, действительно почти полностью состоял из материи со дна кратера Финсен. Это, как считают исследователи из Китая, подтверждает их прошлогодние результаты и говорит о том, что точка высадки "Юйту-2" и соседний кратер Финсен представляют большой интерес для предстоящего сбора образцов лунных пород и их доставки на Землю.

 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Ученые рассказали о выживших в космосе бактериях
Ученые рассказали о бактериях, способных выжить в космосе. Эксперимент проводили японские специалисты. Образцы поместили на три года за борт МКС. На бактерии не повлияло полное отсутствие атмосферы, а также радиация.

Ученые рассказали о бактериях, способных выжить в космосе. Эксперимент проводили японские специалисты. Образцы поместили на три года за борт МКС. На бактерии не повлияло полное отсутствие атмосферы, а также радиация.

Ученые предположили, что таким же образом жизнь могла попасть на Землю из космоса. Пока специалисты продолжают искать доказательства этой теории.


(видеоролик с подробностями)
 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Найден способ безопасного полета на Марс

Исследователи Лаборатории геномной медицины Джексона в Коннектикуте (США) нашли один из способов обезопасить астронавтов во время длительных космических путешествий, например, полета на Марс. Речь идет о предотвращении снижения мышечной массы в условиях невесомости. Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте Phys.org.

В рамках эксперимента ученые отправили на борт МКС 40 молодых мышей-самок. Восемь грызунов были генетически модифицированы и обладали удвоенной мышечной массой. 24 обычные мыши в условиях невесомости потеряли значительную часть мышечной и костной массы — до 18 процентов. Однако модифицированные животные сохранили свою массу, которая была такой же, как у группы модифицированных мышей, оставшихся на Земле.

Кроме того, у восьми других обычных мышей, которым давали специальные препараты, потеря массы также прекратилась. Эти соединения блокировали белки, которые ограничивают рост мышц.

Все мыши благополучно вернулись на Землю в капсуле SpaceX, которая приводнилась в Тихом океане у побережья Калифорнии. По словам ученых, некоторым обычным мышам после возвращения также вводили препарат, и животные быстро нарастили мышцы.

 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Раскрыта загадка металлического водорода в центре Юпитера



Американские и швейцарские ученые построили первую модель процессов, происходящих внутри Юпитера, которая позволила описать все этапы перехода водорода в металлическое состояние. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Водород — самый простой, состоящий из одного протона и одного электрона, и самый распространенный элемент во Вселенной. Это главный компонент планет-гигантов, таких как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

На поверхности этих планет водород остается молекулярным газом, однако в центре — находится в металлическом состоянии и ведет себя как проводник. На это указывают расчеты и результаты наблюдений. Но до сих пор построить физико-химическую модель фазового перехода газообразного водорода в металл не получалось — не хватало вычислительных мощностей.

Ученым из Кембриджского университета, Исследовательского центра компании IBM в Цюрихе и Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) это удалось, благодаря объединению средств машинного обучения, квантовой механики и современных методов статистической обработки.

“Существование металлического водорода было теоретически предсказано столетие назад, но мы не знали, как происходит этот процесс, из-за невозможности воссоздать его в лаборатории и огромной сложности прогнозирования поведения больших водородных систем”, — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова ведущего автора исследования, доктора Бинцин Чена (Bingqing Cheng) из лаборатории Кавендиша.

В качестве основы для модели были взяты точные расчеты для небольшого участка электронной структуры плотного водорода, а система машинного обучения распространила их на огромный диапазон температур — от 100 до 4000 кельвинов, и давлений — от 25 до 400 гигапаскалей.

В итоге, моделирование, которое выполнялось на компьютерах EPFL, заняло всего несколько недель по сравнению с сотнями миллионов лет процессорного времени, которые потребовались бы в случае запуска традиционных симуляций для решения квантово-механических задач.

Результаты моделирования показали, что фазовое состояние водорода в условиях экстремального давления меняется плавно и постепенно, а не резко, как полагается при переходе первого рода, который сопровождается одномоментным изменением всех физических свойств. Классический пример фазового перехода первого рода — кипение жидкой воды: как только жидкость становится паром, ее внешний вид и поведение полностью меняются, несмотря на то, что температура и давление остаются прежними.

Поскольку этот переход у водорода плавный, трудно определить конкретные критические точки переходов. Ученые называют такие состояния системами со скрытой критической точкой. Водород трансформируется постепенно и непрерывно между молекулярной и атомарной фазами, переходя из газообразного состояния сначала в газово-жидкий флюид, потом — в изоляционную жидкость, а уже затем — в проводящий жидкий металл.

Открытие теоретически обосновывает наблюдаемый плавный переход между изоляционным и проводящими слоями в гигантских газовых планетах, а также объясняет противоречивость результатов многих экспериментов с плотным водородом.

 
С

Сергей Гончаров

заблокирован
Можно ли колонизировать Венеру: летающие города



Ученые NASA предложили сценарий того, как человечество может основать наВенере необычные летающие города-колонии.

Вероятно, в далеком прошлом условия на Венере были похожи на земные. Однако за четыре миллиарда лет ядовитая атмосфера настолько изменила облик и климат Венеры, что сейчас она горячее даже Меркурия — а тот, напомним, является самой близкой к Солнцу планетой.

Температура на Венере превышает 460 градусов по Цельсию из-за вулканической активности и плотной, тяжелой атмосферы, содержащей углекислый газ. Однако над пеленой токсинов находится часть атмосферы, все еще похожей на нашу — кроме CO2, там много кислорода и азота. Исходя из этого, ученые предположили, что, в случае необходимости, человечество могло бы основать свои колонии не «на», но «над» Венерой.

Имеет ли это смысл? Что ж, определенная логика тут есть. Во‑первых, если Венера и в самом деле была «близнецом Земли», то более глубокое и детальное изучение ее особенностей поможет ученым извлечь множество ценных сведений о сценарии гибели планеты, который однажды может разыграться и на Земле. Во‑вторых, Венера намного ближе Марса, а потому доставить на нее специалистов и технику будет проще и дешевле.

По словам Джеффри Лэндиса, инженера и ученого из Исследовательского центра Гленна NASA, «для создания летающих колоний не нужны будут ни гелий, ни водород — газы в атмосфере самой планеты смогут поддерживать полет». При этом, на самой планете царит страшная жара, идут кислотные дожди и совершенно нет воды. Так что будущим колонистам придется ежедневно рисковать своей жизнью, выполняя даже рутинную работу.


P.S. Идея на самом деле была предложена (и даже в общих чертах технически обоснована) простым молодым советским инженером - любителем космонавтики - еще в первой половине 1970-х гг. И распубликована миллионным тиражем в журнале "Техника - Молодежи". К сожалению - на английский это издание не переводилось и за пределами СССР - не распространялось... :(
 
alexfill2015

alexfill2015

Старожил
Николай Тестоедов: ИСС им. Решетнева полностью обеспечено заказами на 2020 год