Год искусственного мяса

Иллюстрация экспедиции зонда New Horizons к Плутону. Источник: NASA

От спутника Плутона до гамбургеров с искусственным мясом; о каких научных событиях и технологиях будут говорить в 2015 году

Роман Фишман

6 января, 2015 12:30

14 мин

Еще в 2007 году американский аппарат Dawn отправился в путешествие к самым интересным телам главного астероидного пояса — Весте и Церере. Весту он посетил в 2011–2012 годах, а к Церере прибудет в апреле наступившего года. Это самый массивный объект пояса астероидов — диаметр его лишь немногим не добирает до 1000 километров, а масса раза в два меньше, чем у остальных астероидов, вместе взятых. Массы Цереры достаточно для того, чтобы под воздействием гравитации на ней сформировалась внутренняя структура, подобная структуре нормальной планеты, с собственным тяжелым ядром и сравнительно легкой ледяной мантией.

Подобно зародышу, так никогда и не сумевшему вырасти в одну из полноценных планет Солнечной системы, Церера позволит лучше понять их эволюцию. По сути, это естественная проба космического вещества, которая сохраняется здесь нетронутым почти 5 млрд лет. Откуда в Солнечной системе взялась вода? Как появились планеты и почему некоторые из них так и не образовали что-нибудь подобное хотя бы Марсе?

На эти вопросы поможет ответить еще один «карлик» — Плутон. Вместе со своим спутником Хароном он станет объектом наблюдений зонда New Horizons, который добирался до него почти девять лет. Не так давно лишенный статуса полноценной планеты, сегодня Плутон считается объектом пояса Койпера — гипотетической области на дальних границах Солнечной системы, легкой «дымке» аммиака, метана и воды, из которой к нам прилетают ледяные кометы. Здесь, в 4,5 млрд километров от Земли, New Horizons совершит несколько сближений с Плутоном и Хароном, попытается составить первую карту их поверхностей и установить состав, попробует найти на карликовой планете атмосферу — и двинется дальше, в пояс Койпера.

«Желтая» Луна

В рамках намеченной на 2015 год миссии Chang'e 4 на Луну высадится второй китайский луноход. Проект должен развить успех 2013 года, когда на спутник сел спускаемый модуль Chang'e 3, став первым аппаратом, совершившим мягкое прилунение после советской миссии «Луна–24», запущенной еще в 1976 году. Успех тот оказался лишь частичным — Chang'e 4 нес собственный 140-килограммовый луноход, который то и дело переходил в спящий режим и вместо запланированных трех месяцев проработал с перебоями около двух. Новый луноход позволит китайским конструкторам отработать новые решения старых проблем перед амбициозной миссией 2017 года, в ходе которой должны быть собраны и доставлены на Землю образцы лунного грунта.

На МКС появится надувной коммерческий модуль

2014 год стал заметной вехой в развитии коммерческой космонавтики: если доставка грузов на орбиту и на МКС силами частных компаний началась еще несколько лет назад, то в прошлом году NASA окончательно подтвердила планы поручить им и пилотируемые полеты. Фаворитами этой гонки стали SpaceX и Boeing, которые активно испытывают свои корабли Dragon V2 и CST-100, рассчитанные на экипажи до 7 человек. В 2015 году в этом направлении будет сделан следующий шаг: на МКС появится первый «частный» коммерческий модуль.

Космический корабль Dragon V2 от Space Х. Источник: NASA

Космический корабль Dragon V2 от Space Х. Источник: NASA В конце лета или начале осени с помощью ракеты-носителя Falcon 9 к космической станции будет запущен разработанный компанией Bigelow модуль BEAM. Технология надувных орбитальных конструкций была отработана в ходе испытательных полетов модулей Genesis I и II в 2006 и 2012 годах, а в 2015 более крупный модуль (4 метра длины, 3,2 метра в диаметре и вес больше 1,3 тонн) должен быть установлен на американском сегменте МКС.

Его практические задачи на станции остаются расплывчатыми: один из руководителей NASA сообщил лишь, что астронавты «будут появляться в модуле пару раз в год для сбора данных». Однако для Bigelow это новый важный шаг, отработка технологий. Несмотря на то и дело возникающие трудности и задержки, компания упорно движется к своей главной цели — развертыванию на орбите собственной космической станции для проведения исследований и для туристов, желающих провести выходные подальше от Земли с ее далекими от высокой науки проблемами.

В поисках гравитационной волны

Столетие спустя после того, как Альберт Эйнштейн впервые озвучил положения Общей Теории Относительности (ОТО), они стали основой всей современной физики — и некоторых вполне практических технологий. И хотя множество важных предсказаний ОТО удалось подтвердить с поразительной точностью, некоторые из них по-прежнему остаются недоказанными в наблюдениях. Например, гравитационные волны — «рябь» на ткани пространственно-временного континуума, которую должна создавать масса, движущаяся с переменным ускорением, — обнаружить не удается никак.

Обсерватория LIGO в штате Луизиана. Источник: LIGO

Возможно, эпохальное открытие удастся сделать благодаря проектам, стартующим в 2015 году. Ловлей гравитационных волн на Земле с 2015 года займется пара экспериментов Advanced LIGO и Advanced VIRGO, которые повысят чувствительность обсерваторий LIGO и VIRGO, действующих в США и Европе уже не первый год. Резкое увеличение чувствительности дает надежду уловить мельчайшее изменение расстояния до специальной мишени, которое может быть вызвано прохождением сквозь нас гравитационных волн, рожденных какой-нибудь далекой сверхновой.

Тем временем в космосе охоту за гравитационными волнами откроет европейский зонд LISA Pathfinder, запуск которого запланирован на июль. Аппарат станет предтечей более серьезной миссии LISA. Выйдя на орбиту, он будет следить за парой покоящихся на борту двухкилограммовых кубов, отмечая малейшие отклонения в расстоянии между ними. В LISA тестовые массы будут разделять миллионы километров, а в его предшественнице — десятки сантиметров. Однако LISA Pathfinder позволит отработать систему сверхточного измерения расстояний с помощью лазерной интерферометрии и другие необходимые технологии.

Начнется производство вакцины против лихорадки Эбола

Вспышка геморрагической лихорадки Эбола — одного из самых опасных инфекционных заболеваний — порядком напугала медиков Европы и США. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, на 24 декабря 2014 года в трех западно-африканских странах наблюдается полноценная эпидемия, отдельные случаи зафиксированы в США и Европе. Число заразившихся приближается к 20 тысячам человек, а количество жертв превысило 7,5 тысяч. Экстренные меры, принятые правительствами некоторых государств в 2014 году, позволили заметно сдержать распространение вируса.

Фото: Alex Duval Smith / EPA / ТАСС

Однако самые большие надежды вселяет невероятная активность по созданию вакцины против Эболы. Процесс, обычно требующий нескольких лет работы, удалось «ужать» до считанных месяцев. В Швейцарии и Великобритании, в США и Мали активно испытываются препараты, разработанные фармацевтической корпорацией GlaxoSmithKline совместно с Национальным институтом аллергических и инфекционных заболеваний (NIAID) и канадским Агентством общественного здоровья (PHA). В последних числах 2014 года о создании собственной кандидатной вакцины сообщил петербуржский НИИ Гриппа российского Минздрава.

И хотя ни одно из этих средств еще не прошло через полноценные клинические испытания, отгрузка минимум одного из них может начаться уже в ближайшие месяцы: врачи, работающие в Западной Африке, «на переднем крае» борьбы с эпидемией, остро нуждаются в защите. В целом же даже поднявшие всемирную тревогу медики из ВОЗ смотрят на ситуацию вполне оптимистично. Ожидается, что уже к середине нового года будут готовы сотни тысяч доз вакцины.

Большой Адронный Коллайдер выйдет на повышенную мощность

Один из самых масштабных и дорогостоящих экспериментов в истории в целом уже выполнил свою задачу. С обнаружением в 2012 году давно предсказанного бозона Хиггса — кванта поля, наделяющего массой остальные частицы — физика элементарных частиц, из которых состоит обычная материя, в общем, сложилась в целостную и непротиворечивую картину. Однако и в новом году Большому Адронному Коллайдеру (БАК) найдется немало интересных дел.

В марте 2015 году после двух лет модернизации коллайдер выходит на мощность, почти вдвое превышающую уровень, использованный в пору охоты за бозоном Хиггса. Работая на энергиях до 6,5 ТэВ, он позволит разгонять и сталкивать лоб в лоб протоны с энергией 13 ТэВ, проверяя самые зубодробительные теории о внутренней структуре нашего мира. Отремонтированы и обновлены все четыре основных детектора БАК: все готово к новому трехгодичному циклу экспериментов.

Питер Хиггс на фоне большого адронноого коллайдера. Фото: Andy Rain / EPA / ТАСС

Среди наблюдений, которые позволит провести обновленный коллайдер, особенно интересны поиски свидетельств суперсимметрии. Согласно этой теории, у каждой частицы-переносчика взаимодействий имеется парная частица вещества — например, для фотона может найтись гипотетический (и весьма тяжелый) «фотино». Возможно, удастся обнаружить даже частицы таинственной темной материи, которой в нашей Вселенной куда больше, чем обычной, включая фотоны, бозоны и весь остальной зоопарк.

Европу и Америку свяжет сверхскоростной канал передачи данных

Замечательные новые возможности коллайдера создают и новые интересные проблемы: БАК будет собирать такие объемы данных, которые еще недавно трудно было даже вообразить — порядка 40 петабайт в год. Но для науки в целом и это лишь капля в море. Все более масштабные обсерватории, все более точные инструменты выдают такое количество информации, для хранения которой приходится вводить все новые и новые объемы памяти — и все более «толстые» каналы связи.

Еще некоторое время назад один из главных операторов суперкомпьютеров в мире, американский Департамент энергетики (DOE), связал целый ряд исследовательских центров в США собственной скоростной линией ESnet с пропускной способностью 100 Гбит/с. Однако во взаимодействии с европейскими коллегами им до сих пор приходилось мириться с «узким местом» — Атлантикой. В наступившем году проблема будет решена: новый оптоволоконный кабель свяжет Бостон, Нью-Йорк и Вашингтон с Женевой, Лондоном и Амстердамом.

Пропускная способность этого канала достигнет 340 Гбит/с — вдесятеро больше современных возможностей. По расчетам, этого будет достаточно не только для нового БАК, но и для таких ресурсоемких областей, как климатология, геномика и астрофизика. По крайней мере, до появления новых мега-экспериментов.

Климат: потепление продолжается

Свой прогноз на 2015 год озвучила недавно Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО). По ожиданию климатологов, среднегодовая температура планеты будет на 0,22–0,46 °С выше среднего за 1981–2010 уровня. Год может стать одним из самых жарких, начиная с 1880-го, побив рекорды ушедшего 2014 года, который, в свою очередь, обошел предыдущий рекордно жаркий 2013 год. Пока курс валют скачет туда и сюда, потепление идет своим чередом, и эксперты ВМО обещают дальнейшее нагревание Тихого океана, таяние льдов Арктики и рост концентрации парниковых газов в атмосфере.

Авиация: бесконечный беспилотник

«Высотный псевдо-спутник» Zephyr продержится в воздухе три месяца. В 2014 году беспилотник успешно прошел 11-, а затем и 35-дневные испытания, а на конец 2015 года запланирован очередной рекордный полет продолжительностью уже целых 90 дней. Аппараты двойного назначения разрабатываются британской компанией QinetiQ, поглощенной концерном Airbus, и рассчитаны для работы при температуре от 40 до -80 °С, на высоте до 18 километров. Они должны стать надежной воздушной платформой для разведки и связи: 22-метровые углеволоконные крылья покрыты панелями солнечных батарей, заряжающих емкие Li–S аккумуляторы, которые помогают поддерживать полет в течение ночи.

Питание: ненастоящее мясо

В продажу поступят гамбургеры Beast Burger с искусственным мясом. Компания Beyond Meat стала настоящим бичом ресторанных критиков еще в 2012 году, когда самые опытные эксперты не смогли отличить настоящую курятину от искусственной, полученной из растительного сырья. В 2014 году технология была использована для производства «вегетарианской говядины», а в феврале 2015 года компания планирует вывести на рынок гамбургеры Beast Burger, обогащенные омега-ненасыщенными жирными кислотами, железом, кальцием и витаминами.

3D-печать: на рынок приходит HP

Ряды производителей 3D-принтеров пополнит супергигант с капитализацией свыше 100 млрд долларов. Еще осенью НР объявила о грядущем в 2015 году разделении: Hewlett-Packard Enterprise сфокусируется на программном обеспечении для B2B и B2G, а отделение HP Inc. займется компьютерами и печатью. Почти одновременно компания анонсировала новые технологии 3D-печати, в том числе принтеры Multi Jet Fusion, печатающие с разрешением 20 мкм, причем вдесятеро быстрее и вдвое дешевле существующих аналогов. Выйти на рынок они должны с 2016 года, а в 2015 будут переданы производителям для всестороннего тестирования.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе