ODELAX

Немецкий стартап Polaris Spaceplanes объявил о переходе к разработке следующей модели своего "космического самолета" MIRA II после аварии MIRA I на старте. Аппарат разбился при скорости 169 км/ч, его планер получил необратимые повреждения. Однако главная проблема заключалась в том, что основные клиновоздушные ракетные двигатели так и не были включены, что привело к провалу испытаний.

Создатели MIRA I настолько уверены в своем проекте, который так и не взлетел, что уже готовят еще более крупный аппарат для следующих испытаний. Их оптимизм удивляет наблюдателей, поскольку до сих пор подобные системы никогда не использовались в реальных условиях, а только в лабораториях. Клиновоздушный двигатель представляет собой версию реактивного двигателя, перевернутого наизнанку. Струи раскаленного газа обтекают специальную панель, оставаясь открытыми с других сторон.

Суть клиновоздушной ракетной системы заключается в использовании различия в давлении воздуха на разных высотах для регулирования реактивной струи. В обычном двигателе ее характеристики ограничены конструкцией выпускной дюзы. В клиновоздушном двигателе окружающая среда сама становится частью системы и прямо влияет на форму и подъемную силу реактивной струи. Но это только в теории.

Предполагается, что клиновоздушный двигатель будет автоматически компенсировать все негативные эффекты во время полета в разреженной среде. Это позволит увеличить эффективность перемещения в стратосфере и ближнем космическом пространстве. Polaris Spaceplanes уже изготовила планер в виде треугольного аппарата многоразового использования, поскольку ее создатели верят в успех своего проекта. И даже авария первого прототипа не подорвала их энтузиазм.

В эпоху всеобщего дефицита энергии особенно востребованы устройства, способные работать на механической или человеческой силе. Это особенно удобно, когда устройство не зависит от заряда батарей, особенно когда пользователь находится вдали от ближайшего источника питания. Например, на открытом море подобное устройство, как Seabike, становится настоящим спасением.

Название "подводный велосипед" идеально описывает само устройство. Это регулируемая штанга с ручками, педальным механизмом и винтом диаметром 38 см на конце. Для использования нужно просто закрепить устройство на поясе и начать крутить педали, что создаст тягу под водой. При этом руки остаются свободными, управление осуществляется за счет движения тела.

При необходимости устройство можно развернуть и крутить педали руками, хотя это менее эффективно. Скорость передвижения полностью зависит от физических способностей пользователя, однако установить рекорд скорости под водой будет сложно. С другой стороны, никто не мешает наслаждаться медленным плаванием, пользуясь движением ног, даже в общественных бассейнах — винт не представляет опасности для окружающих.

Пластиковые частицы размером менее 5 миллиметров, известные как микропластик, окружают нас повсюду и производятся в огромных количествах. Они возникают при разложении пластиковых бутылок, упаковок, автомобильных шин и синтетической одежды. Эти мельчайшие фрагменты пластика проникают внутрь организма не только с пищей, но и во время дыхания. Ученые провели исследование, чтобы выяснить, в каких частях дыхательной системы человека накапливается больше всего этих частиц. Это важно для понимания вреда, который микропластик наносит организму человека.

Проникновение микропластика в организм человека Основной путь проникновения микропластика в организм человека — через пищеварительный тракт. Мы употребляем воду из пластиковых бутылок, едим из пластиковых контейнеров и т. д., что приводит к попаданию сотен или тысяч крошечных частиц пластика в наш организм. Если ранее врачи ВОЗ считали микропластик безопасным для здоровья, то сегодня научное мнение резко изменилось. Микропластик обвиняют во многих заболеваниях, включая воспалительные заболевания кишечника.

Однако микропластик может попадать в организм и иными способами, а именно через дыхательную систему. В 2023 году было объявлено, что мы еженедельно вдыхаем столько пластика, что его хватит на создание одной кредитной карты.

Микропластик в легких человека Исследователи столкнулись с задачей выяснить, как микропластик попадает в глубины дыхательной системы человека. Они отследили путь крошечных частиц пластика от полости носа до бронхиального дерева в легких. Ученые также учитывали различные скорости дыхания — медленную, обычную и быструю — и размеры пластиковых частиц.

Компьютерная модель показала, что крупные частицы микропластика остаются на слизистой оболочке носа, средние скапливаются в верхних дыхательных путях, а самые маленькие частицы (нанопластик) проникают в самые глубокие участки легких, где происходит газообмен. Чем быстрее и глубже дыхание, тем быстрее в организме накапливается пластиковый мусор. Даже медицинские маски, изготовленные из синтетических материалов, не могут защитить от этого.

Воздействие микропластика на здоровье человека Ученые продолжают исследовать влияние микропластика на организм. Некоторые исследования показали, что он может попадать не только в пищеварительную систему и дыхательные органы, но и в головной мозг. Микропластик может повышать уровень холестерина, вызывать проблемы с сердцем и сосудами, а также изменять структуру легких.

Астероид, привлекший внимание ученых своей внушительной скоростью вращения, раскрывает увлекательные аспекты динамики околоземных объектов. 2024 BX1, как он был назван, внезапно ворвался в атмосферу Земли над Германией в январе прошлого года, превратившись в яркий огненный шар и взорвавшись над Берлином.

Взрывное явление Ранним утром в воскресенье 21 января 2024 года маленький астероид пролетел над Берлином, создавая яркий, но безопасный огненный шар, видимый на несколько километров вокруг.

Хотя подобные явления происходят несколько раз в год, этот случай был уникален тем, что астероид был обнаружен учеными примерно за три часа до столкновения. Это был лишь восьмой случай, когда удалось заметить такой космический камень до его попадания на нашу планету.

Астероид 2024 BX1 был первоначально обнаружен астрономом Криштианом Сарнецки в обсерватории Конколи в Венгрии. После обнаружения НАСА опубликовало подробный прогноз столкновения с метеоритом.

Камера, установленная в городе Лейпциг на севере Германии, запечатлела траекторию движения этого необычайно яркого метеора, и было видно, как он появился и исчез в течение нескольких секунд. Астероид начал распадаться на фрагменты примерно в 50 километрах к западу от Берлина.

Новый рекорд Изучая это необычное явление, астрономы обнаружили, что астероид не только двигался со скоростью 50 000 км/ч, но и вращался вокруг своей оси с беспрецедентной скоростью.

Китайские астрономы отрегулировали апертуру своей камеры, чтобы звезды на заднем плане были в фокусе, позволяя астероиду перемещаться по полю зрения и оставлять световой след.

Этот метод позволил точно измерить скорость вращения астероида 2024 BX1, показав, что он совершает около 33 000 оборотов в сутки, что является удивительно быстрым периодом вращения, составляющим всего 2,6 секунды. Это открытие значительно превзошло предыдущий рекорд, принадлежащий астероиду 2020 HS7, у которого период вращения составлял 2,99 секунды.

Астероиды вращаются по разным причинам, часто из-за столкновений или других событий, которые заставляют их двигаться в космосе. Однако маленькие астероиды, благодаря своим размерам и более плотной структуре, вращаются быстрее, чем их крупные собратья.

Эти открытия не только представляют научный интерес, но и имеют важное практическое значение. Понимание скорости вращения околоземных астероидов критически важно для оценки потенциальной опасности, которую они могут представлять для Земли и ее жителей. Наблюдая за этими объектами и понимая их поведение, ученые могут помочь смягчить потенциальные угрозы и защитить планету от возможных столкновений.

В центре Миннеаполиса, штат Миннесота, находится место, где тишина настолько погружающая, что ее сложно описать словами. Добро пожаловать в безэховую испытательную камеру Orfield Laboratories - удивительное место, которое даже вошло в книгу рекордов Гиннесса как самое тихое на планете.

Абсолютная тишина Представьте себе место, где даже шелест ветра заглушается, где каждый ваш шаг кажется отголоском громких раскатов грома. Тишина этой комнаты, поглощающей до 99,99% всех звуковых волн, настолько сильна, что продержаться в ней дольше часа сложно.

Эта безэховая комната в Orfield Laboratories в Миннеаполисе удостоена звания самого тихого места на Земле в книге рекордов Гиннесса. Уровень фонового шума здесь составляет -24,9 децибела. Для сравнения, самый тихий звук, который может услышать человеческое ухо, приблизительно равен нулю децибелам.

Естественно, для достижения такого уровня тишины требуются определенные меры. Стены облицованы пирамидками из звукопоглощающей пены, углы которых функционируют как звукопоглотители, поглощая и рассеивая вибрации в виде тепла. Потолок покрыт специальными плитками из поглощающего стекловолокна, которые предотвращают нежелательное эхо и гарантируют, что даже самый мягкий звук не отражается.

Пол обтянут плотной резиновой плиткой, которая подавляет вибрации и обеспечивает дополнительную защиту от внешнего шума.

Эти материалы вместе создают непреодолимый барьер против звука, создавая атмосферу, насыщенную тишиной.

Практическая польза, уникальный опыт Эта безэховая комната не только техническое достижение, но и неоценимый инструмент для исследователей и инженеров со всего мира. Этот исключительно тихий район обеспечивает идеальные условия для тестирования широкого спектра оборудования и устройств.

Например, производители акустических систем могут точно оценить частотные характеристики своих продуктов, избегая влияния окружающего шума и разрабатывая высококачественные изделия.

Аналогично, производители микрофонов могут проверить чувствительность и точность своего оборудования в оптимальных условиях, что гарантирует высокое качество воспроизведения звука.

Для медицинского оборудования безэховая комната предлагает стерильную среду для тестирования медицинского оборудования, такого как устройства для визуализации и мониторинга сердечной деятельности, и других технологий, критически важных для здоровья людей.

Безэховая комната также предлагает уникальный сенсорный опыт, погружая посетителей в атмосферу полной тишины. Некоторые посетители описывают физические ощущения, такие как давление на барабанные перепонки или измененное восприятие времени и пространства. Для некоторых это может вызывать тревогу или дискомфорт, поэтому время пребывания в комнате обычно ограничено несколькими минутами.

Микроструктура мозга играет ключевую роль в наших когнитивных способностях. Однако наше понимание этой структуры ограничено из-за недостатка доступа к высококачественным образцам мозговой ткани. Например, биопсия может предоставить ценные сведения о функционировании органа и его патологических состояниях, но такие исследования на человеческом мозге проводятся редко.

С другой стороны, сегодня можно воссоздать патологии на клеточных культурах или органоидах. Тем не менее, моделей, точно отражающих заболевания мозга, недостаточно. Более того, хотя животные служат неплохими моделями для изучения некоторых заболеваний, их мозг, включая мозг других приматов, существенно отличается от человеческого.

Для заполнения этих пробелов было создано множество атласов, отображающих связи между нейронами человеческого мозга, но большинство из них обладает ограниченным разрешением. Этот новый тип атласа, известный как "коннектом", позволяет отслеживать сложные взаимосвязи на уровне отдельных нейронов. По мнению исследователей из Гарварда и Google, такое наномасштабное картирование необходимо для расширения наших знаний о функционировании мозга и механизмах заболеваний, которые его поражают.

"Чтобы исследовать, как работает человеческий мозг, как он обрабатывает информацию, как хранит воспоминания, нам нужна карта с таким высоким разрешением", - отмечает Вирен Джайн, ведущий исследователь из Google, в интервью MIT Technology Review. Новая карта коннектома, созданная Джайном и его коллегами, представляет собой наиболее четкое и подробное изображение на сегодняшний день.

Стимулирующие нейроны окрашены в соответствии с их размером, от самых крупных (красных) до самых мелких (синих). Их диаметр варьируется от 15 до 30 микрометров.

Для создания новой карты, описанной в журнале Science, исследователям пришлось преодолеть несколько трудностей, включая сложность отслеживания связей между нейронами. Внешний слой мозга содержит около 16 миллиардов нейронов, связанных между собой сотнями миллиардов синапсов. Это делает создание коннектома чрезвычайно сложным, даже для очень малой области мозга.

Еще одной проблемой было получение высококачественного образца ткани мозга, достаточно хорошо сохранившегося. Однако, учитывая быстрое разрушение мозга после смерти, трупные образцы не подходили. Для преодоления этой проблемы команде удалось получить свежий образец размером один кубический миллиметр из передней височной доли пациента с эпилепсией. Образец был удален во время операции для снижения приступов. Затем его обработали смолой и разрезали на несколько слоев, которые исследовали с помощью высокоскоростного электронного микроскопа, специально разработанного для этого проекта.

Еще одной сложностью является то, что аксоны ориентированы во всех направлениях, образуя различные связи. Однако любая ошибка в соединениях аксонов может привести к неверным результатам. Для предотвращения этого риска исследователи использовали модель машинного обучения, чтобы точно связать участки мозговой ткани с соединениями нейронов в цифровом формате. Затем искусственный интеллект окрасил каждую связь и идентифицировал их индивидуально.

Новый коннетом показал, что в кубическом миллиметре мозговой ткани содержится 57 000 нейронов, 230 миллиметров кровеносных сосудов и 150 миллионов синапсов. Несмотря на то что это лишь малая часть мозга, картирование потребовало огромного объема данных: 1,4 петабайта (1400 терабайт). Это самый большой объем данных о структуре человеческого мозга с таким высоким разрешением, когда-либо собранный.

"Слово 'фрагмент' может показаться ироничным", - объясняет Джефф Лихтман, руководитель проекта, в интервью The Harvard Gazette. "Для многих людей терабайт - это огромный объем, но фрагмент человеческого мозга все равно представляет собой тысячи терабайт", - добавляет он. Таким образом, для картирования всего человеческого мозга потребуется около 1 эксабайта (EB) данных, что соответствует емкости центров данных ЦЕРН для Большого адронного коллайдера (БАК).

Удивительно, но исследователи обнаружили, что некоторые пары нейронов имеют многочисленные связи друг с другом через аксоны - до 50 связей. Некоторые аксоны образуют сложные узлы, которые назвали "аксонными витками". Такие витки встречаются редко и иногда встраиваются в структуру других нейронов.

Более того, некоторые кластеры нейронов ориентированы "зеркально" по отношению к другим. На данный момент эксперты не могут сказать, связаны ли такие структуры с патологическими состояниями или они являются лишь редкими кластерами, собранными случайным образом. "Мы столкнулись с таким количеством неожиданных результатов, которые не укладываются в рамки существующих теорий", - отмечает Лихтман.

В качестве следующего шага команда планирует составить карту гиппокампа мыши - области, играющей важную роль в неврологии из-за ее участия в формировании памяти и различных неврологических заболеваниях. Пока же коннектом доступен бесплатно на платформе Neuroglancer.