Топ-11 важнейших научных открытий, сделанных в непростой 2022 год

Фокус собрал самые важные открытия и достижения в области науки — от космического "боулинга" астероидами до трансплантации свиного сердца.

Миссия Dart

Угроза столкновения Земли с астероидом вполне реальна, и поверхность нашей планеты является самым весомым доказательством. Один астероид 65 млн лет назад уже почти уничтожил жизнь на Земле, включая динозавров.

Как человечество может защититься от тех астероидов, которые все еще в пути к нашей планете? В этом году международное космическое сообщество сделало первые шаги по защите планеты от астероидной угрозы. Совместная миссия американского и европейского космических агентств NASA и ESA была направлена на изменение траектории небольшого астероида Диморфос, который вращался вокруг другого астероида Дидим.

Цель заключалась в том, чтобы космический аппарат врезался в Диморфос и сместил его с изначальной орбиты.

Миссия оказалась более чем успешной. В октябре ученые подтвердили, что действительно смогли изменить курс астероида. Таким образом, у человечества появился шанс отклонить космический удар, конечно, если на запуск аппарат будет достаточно времени.

Миссия Orion

В этом году Луна снова вернулась в заголовки мировых СМИ. В рамках новой миссии NASA и ESA человечество собирается не только еще раз слетать на Луну, но и построить там новую среду обитания.

Первой фазой миссии был запуск капсулы Orion, которая отправилась в космос в середине ноября и успешно вернулась на Землю. Данная капсула рассчитана на шесть астронавтов, правда, во время тестового запуска на борту не было никого.

Основной задачей капсулы была проверка траектории полета вокруг Луны и благополучного возвращения домой.

Успех этого первого полета открыл дверь для следующих запусков Orion в серии более сложных испытаний. Кульминацией миссии, как ожидается, станет высадка астронавтов на Луну в 2025 году.

Космический телескоп Джеймса Уэбба

Самый большой, мощный и сложный космический телескоп в мире прибыл на свою "рабочую" орбиту 24 января 2022 года. Этот проект стоил 10 млрд долларов и рассчитан на 25 лет.

Уже 12 июля NASA опубликовало первые снимки, сделанные телескопом. Детализация и качество изображений ошеломили не только аматоров, но и астрономов.

Телескоп смог запечатлеть возможно, самые старые галактики и звезды во Вселенной, а также впервые создал химический профиль атмосферы экзопланеты.

Межвидовая трансплантация сердца

7 января была проведена первая операция по пересадка генетически модифицированного свиного сердца. Его пересадили 57-летнему мужчине с неизлечимой болезнью сердца.

Пациенту Дэвиду Беннетту не подходила традиционная пересадка сердца другого человека. Отмечается, что Беннетт страдал аритмией и был подключен к аппарату искусственного кровообращения на протяжении последних восьми недель.

После успешной операции мужчину смогли отключить от медицинских аппаратов. Пациент смог выписаться из больницы и начать нормальную жизнь.

Беннетт умер в марте, но не по вине пересаженного органа. По словам ученых, свиное сердце хорошо функционировало и не проявляло типичных признаков отторжения органов. Таких признаков не нашли даже во время вскрытия.

Заключительная медэкспертиза показала, что пациент умер от сердечной недостаточности, которая была вызвана целым рядом факторов. Это говорит о том, что у межвидовых трансплантаций все же есть будущее.

Полностью расшифрован геном человека

На протяжении 20 лет ученые работали над секвенированием ДНК человека в рамках проекта "Геном человека". В марте этого года исследователи наконец-то представили полную генетическую последовательность.

Еще в 2003 году было картировано около 92% генома человека, а последние 8% были расшифрованы только в этом году. Эта часть головоломки включает в себя многочисленные гены и повторяющиеся ДНК, которые по размеру сопоставимы с целой хромосомой.

Итак, теперь мы знаем, что полная версия генома человека состоит из ,055 миллиарда пар оснований, единиц, из которых построены хромосомы и наши гены, и 19 969 генов, которые кодируют белки.

Первые растения, выросшие в лунном грунте

Ученые из Университета Флориды в мае этого года успешно вырастили первые растения в реголите, который был доставлен на Землю прямиком с Луны.

12 граммов лунной почвы были предоставлены NASA, их взяли во время миссий Appollo 11, 12 и 17.

В лунном реголите ученые сделали ямки размером с наперсток, а саму почву разместили в чашках Петри. Каждая такая чашка стала своеобразным горшком с одним граммом лунной почвы.

Растения в лунной почве росли медленнее и меньше, но все же росли. Такой результат говорит о том, что растения приспосабливались к химическому и структурному составу лунной почвы. Именно это и показал дальнейшие анализ выросших растений.

Прорыв в термоядерной энергетике

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии заявили 13 декабря, что провели термоядерную реакцию, которая дала больше энергии, чем было использовано для ее запуска. Проведенный эксперимент ознаменовал собой крупнейший прорыв в области.

Как известно, почти вся энергия во Вселенной генерируется из термоядерной реакции или ядерного синтеза, который также происходит в сердце нашего Солнца. Но человечеству потребуются годы, если не десятилетия, чтобы самостоятельно освоить этот процесс.

В имеющихся АЭС или ядерном оружии используется энергия, получаемая в процессе ядерного деления, когда ядро атома, зачастую урана, расщепляется на два разных ядра. В результате этого процесса производится большое количество энергии.

Но существует противоположный процесс ядерного синтеза, когда два ядра сливаются вместе, образуя одно более тяжелое ядро. Масса нового тяжелого ядра несколько меньше, чем сумма двух предшествующих отдельных ядер, а это значит, что немного массы теряется в процессе. Самое известное уравнение Эйнштейна (E=MC^2) объясняет, как эта масса превращается в большое количество энергии.

Конечно, реакции деления и синтеза уже высвобождают большое количество энергии. Но ядерный синтез все же может производить больше. Например, ядерный синтез двух ядер более тяжелого изотопа водорода произведет в 4 раза больше энергии, чем деление атома урана.

В случае, если энергия ядерного синтеза будет комерциализирована, они станет чистым и возобновляемым источником энергии. Он сможет бороться с изменением климата и не будет производить такое количество радиоактивных отходов, которыми известны существующие АЭС.

Но технологии предстоит пройти еще немалый путь, так как тестируемые реакции синтеза длятся всего несколько минут из-за сложных условий, которые необходимы для протекания реакции.

Успешный запуск Большого адронного коллайдера

В апреле этого года, после трехлетнего перерыва на техобслуживание и модернизацию, заработал Большой адронный коллайдер (БАК) – крупнейший ускоритель частиц. Этот запуск стал третьим по счету, во время которого ученые планировали собрать данные о беспрецедентном количестве столкновений частиц, происходящих на рекордных уровнях энергии.

Результаты запусков не заставили себя долго ждать. Уже в июле в ЦЕРНе заявили об открытии трех новых экзотических частиц – нового пентакварка и пары новых тетракварков.

С помощью данных, собранных во время столкновений частиц, ученые надеются более детально изучить частицу бозона Хиггса, а также подтвердить или опровергнуть "Стандартную модель физики элементарных частиц".

Первое фото черной дыры в сердце Млечного Пути

Как известно, в центре нашей галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. Астрономы давно знали о ее существовании, но не могли ее увидеть.

Дело в том, что у черных дыр нет поверхности, как у планет или звезд. Но у этих космических объектов есть граница, которая называется горизонтом событий или же своеобразной точкой невозврата. Абсолютно все, что подлетит слишком близко к горизонту событий обречено быть сожранным черной дырой.

При помощи телескопа Event Horizon, который состоит из 8 крупнейших радиотелескопов по всему миру, астрономы впервые сфотографировали "огненное кольцо" вокруг сверхмассивной черной дыры.

Еще совсем недавно любое изображение черной дыры было просто художественной интерпретацией или компьютерной моделью. Теперь же у исследователей появилось настоящее фото сверхмассивной черной дыры.

Далее группа ученых планирует усовершенствовать свое оборудование, чтобы получить более четкие снимки.

"Кротовая нора" на квантовом компьютере

Впервые концепция "кротовой норы" была предложена в 1935 году Альбертом Эйнштейном и Натаном Розеном. Червоточины или кротовые норы – это теоретические структуры, подобные туннелям, которые ведут в разные точки пространства-времени. Они могут соединять две точки на больших или малых расстояниях, а также два разных момента времени.

Теперь же ученые из Калифорнийского технологического института (CalTech) смоделировали две черные дыры на квантовом компьютере и передали между ними сообщение. Таким образом удалось создать туннель в пространстве-времени.

Конечно, ученые не создали кротовую нору в реальном мире, но моделирование на квантовом компьютере было весьма успешным.

Ученые утверждают, что экспериментальное моделирование поможет разобраться в том, могут ли действительно существовать туннели в пространстве-времени.

Потерянная гробница Клеопатры

Затерянная гробница Клеопатры давно является "Святым Граалем" для археологов. Команда из Университета Санто-Доминго возможно, отыскала вход в усыпальницу древней царицы.

В ноябре Министерство туризма и древностей Египта подтвердила, что археологами был найден тоннель длиной 1300 метров, который опускается на глубину 13 метров. Туннель был вырублен в скале в древнеегипетском городе Тапосирис Магна и частично затоплен.

Как предполагают археологи, в конце этого туннеля может находиться знаменитая гробница Клеопатры.

Ранее на этом месте находили гробницы в возрасте 2000 лет. В них были захоронения римского и греческого периода с золотыми языками. Также находили каменную голову Клеопатры вместе с 22 монетами.

focus.ua

Опубликовано на сайте: 2023-01-22