Сообщество - Наука | Научпоп
Наука | Научпоп
4 142 поста 49 186 подписчиков
1209

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе

«Ещё в 1958 году на II Международной конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве казалось, что до осуществления термоядерного синтеза рукой подать — нужно пройти небольшой путь между двумя точками; потом оказалось, что надо не пройти, а проехать на велосипеде; потом — что проехать на велосипеде, но по канату; потом оказалось, что велосипед одноколёсный; потом — что ехать нужно с завязанными глазами; и наконец — что ехать необходимо задом наперёд».

Л. А. Арцимович

Два поста на тему управляемого термоядерного синтеза, опубликованных за два дня, не оставляют мне выбора. Придётся писать третий, чтобы, по возможности, сделать непонятные моменты понятными.

Вопрос, который всегда задают одним из первых — зачем это всё нужно. Долгая история термоядерных исследований, на каждом шагу которой казалось, будто бы крутить педали осталось совсем чуть-чуть (см. эпиграф), многих сделала скептиками.


Проблема в том, что деваться нам всем всё равно некуда.

На рисунке 1 — прогноз потребления энергии (для всех нужд — электричество, транспорт, отопление и т.д.) на сто лет вперёд. Широкой тёмно-зелёной полосой в нём обозначены новые источники энергии. Кто-то полностью закрашивает эту полоску солнечной энергетикой, кто-то предлагает ядерные реакторы с замкнутым топливным циклом.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Наиболее корректным, впрочем, будет сказать, что никто толком не знает, чем закрывать эту дырку после 2060 года. Чем больше способов выработки энергии будет проверено, тем больше шансов, что какой-нибудь из них сработает и позволит закрыть недостачу, сравнимую с половиной всей сегодняшней генерации.


Теперь о том, почему и как это работает.

Протоны и нейтроны в ядре «склеены» сильным взаимодействием. Разницу между энергиями покоя отдельных протонов и нейтронов и собранного из них атомного ядра мы можем забрать себе. Насколько она велика, показано на рисунке 2. Здесь можно обратить внимание на две вещи:

— все хотят стать никелем;

— делать 4He выгодно для получения энергии, он лежит намного выше всех своих соседей.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Топливо для термоядерных реакций можно найти вблизи от гелия. На следующем рисунке перечислены термоядерные реакции, наиболее полезные в жизни котика обычного человека. Большая часть из них — термоядерные реакции в звёздах. Ещё несколько (с 6Li) были использованы, чтобы показать возможность термоядерного синтеза на земле (рисунок 3, [2]).

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост
Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

В то же время, ядра заряжены положительно и поэтому отталкиваются электростатически. Это можно представить себе как горку, которую надо преодолеть (или сквозь которую нужно туннелировать), чтобы упасть в яму и в ней выделить энергию [3].

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

То есть, вещество нужно нагреть, чтобы ядра двигались быстро и могли вступить в реакцию. Для наиболее простой реакции D+T эта температура составляет 10 кэВ (а лучше 30). В человеческих единицах  это чуть больше 100 миллионов градусов; любое вещество при этом будет полностью ионизированной плазмой.


D+T топливо легче всего зажигать, но 80% энергии термоядерной реакции уносится нейтронами, которые греют, активируют и разрушают конструкцию реактора и не греют плазму. Кроме того, тритий — на редкость неприятное в плане безопасности использования вещество.

Реакция D+D оставляет больше энергии в плазме и не требует опасных материалов, но безнейтронной не является. У неё есть два почти равновероятных канала:

D+D→n+3He (есть нейтрон!)

D+D→p+T, при этом тритий сразу же вступает в реакцию D+T→4He+n (есть второй нейтрон!)

С топливом D+3He почти можно избавиться от нейтронов. Почти — потому что дейтерий будет реагировать не только с гелием, но и с другим дейтерием. С нейтронным выходом из прошлого абзаца. От нейтронов спасёт только топливная смесь, в которой бо́льшая часть — гелий, к которому добавлена малая примесь дейтерия.


Кроме того, плазма должна пробыть горячей достаточно долго, чтобы ядра успели встретиться и прореагировать (фактически, здесь работает произведение концентрации частиц на время удержания). К примеру, для D+T плазмы с давлением 3 атмосферы необходимое время удержания составляет полсекунды.

Тем самым, у нас есть две задачи: нагреть и удержать.


Можно попробовать сжать вещество до таких концентраций, чтобы необходимое время удержания было мало и плазма просто не успевала никуда разлететься. Подобный способ называется инерционным удержанием. В целом, термоядерная бомба работает именно так. В приложении к управляемому синтезу нагрев и сжатие осуществляется за счёт облучения полусантиметровой мишени 192 эпически мощными лазерами [4]. Основная проблема при использовании этого метода для энергетики в том, что стрелять по мишеням нужно 100 раз в секунду с выделением нескольких МДж, а можно только дважды в день и несколько десятков кДж. Военные о таких мелочах не беспокоятся и просто моделируют на установках инерциального синтеза бомбы.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Другой вариант — поместить плазму в магнитное поле. Плазма не может вытечь поперёк магнитных силовых линий слишком быстро. Если же магнитное поле замкнуть в «бублик», то и вдоль силовых линий она никуда не улетит. Получится тороидальная магнитная ловушка.

Впрочем, просто поставить несколько катушек кольцом мы не сможем. Величина магнитного поля возле «дырки от бублика» в этом случае выше, чем на его внешнем краю. Плазма (будучи диамагнетиком) из магнитного поля выталкивается, поэтому для равновесия частицы должны часть времени проводить возле «дырки», а часть — снаружи. То есть, силовые линии должны «навиваться на бублик» (чёрные стрелки на левом рисунке, зелёная линия на правом). Сделать это можно или разогнав по плазменному шнуру ток (токамаки), или сделав внешние катушки упоротой тщательно оптимизированной геометрии (стеллараторы).

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Строящийся сейчас во Франции ITER является именно токамаком. Стоит как авианосец, для постройки потребовал создания отдельных отраслей промышленности в отдельных странах. В целом, токамаки на сегодняшний день сильнее всех продвинулись в сторону термоядерной энергии.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Самым крупным на сегодня стелларатором является Wendelstein-7X. О нём был подробный пост [6], поэтому приведу только картинку.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Есть другая возможность — создать магнитное поле, симметричное относительно прямой или  почти прямой оси. Получится открытая (или линейная) магнитная ловушка. Плазма будет вылетать из двух концов, но эти потоки можно тем или иным способом подавить (об этом я могу написать пост не меньших размеров, поэтому пока не буду вдаваться в подробности). До недавнего времени существовало более-менее обоснованное мнение, что с их помощью нельзя получить температур выше нескольких сот эВ (нескольких миллионов градусов). Не так давно, впрочем, было показано, что можно получить и больше. Плюсы такой концепции — в большей технологичности и лучшей масштабируемости (в первую очередь, в область топлив без трития).

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Теперь про энергобаланс. Наиболее мощным каналом потери энергии из горячей плазмы является тормозное излучение (горячие электроны, пролетающие мимо ядер, ярко светятся в рентгеновском диапазоне). На следующей картинке показана мощность разных термоядерных реакций в одном кубометре горячей равновесной плазмы с концентрацией 10^20 м^-3. Фиолетовой прямой (угол не в счёт) показан уровень потерь на тормозное излучение. Энергию можно вырабатывать там, где чёрная кривая выше фиолетовой прямой.

Тут можно посмотреть на основные термоядерный топлива и p11B. Последний лежит близко к уровню потерь, что заставляет выдумывать хитрые конфигурации с неравновесной плазмой вплоть до использования топлива, поляризованного по ядерному спину, включительно.

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

Чтобы не множить сущностей, возьму уже посчитанные другими людьми для ИТЭРа цифры. Расклад по энергиям получается таким:


В плазму вкладывается 73 МВт от внешних источников. Из них 33 МВт — пучки быстрых нейтральных атомов, 20 МВт — СВЧ-волна на частоте вращения электронов (170 ГГц), 20 МВт — ВЧ-волна на частоте вращения ионов (40–50 МГц).

В термоядерной реакции выделяется ~500 МВт, из них 400 МВт получают нейтроны, а 100 МВт остаётся в альфа-частицах и нагревает плазму.


Теперь потери.

400 МВт мощности, переносимой нейтронами, тут же уходят из плазмы и нагревают воду в каналах охлаждения.

Тормозное излучение уносит около 120 МВт.

Небольшая часть энергии (от нескольких единиц до нескольких десятков МВт — в зависимости от того, насколько устойчивой получилась плазма) уходит с быстрыми ионами, плохо удерживаемыми плазмой, и нагревают пластины первой стенки.


Остальные 100–150 МВт уносятся плазмой, вытекающей из области удержания, и нагревают специально предназначенные для этого пластины дивертора в нижней части камеры (см. рисунок — словом plasma там обозначена область удержания, вытекающий из неё поток идёт вдоль силовых линий, нарисованных чёрным, на оранжевые приёмные пластины).

Пара слов об управляемом термоядерном синтезе Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Альтернативная энергетика, Длиннопост

С пользой можно использовать либо нейтроны (только как кипятильник), либо поток плазмы, вытекающий из области удержания в дивертор (или кипятильник, или, теоретически, МГД-генератор. Впрочем, схем МГД-генератора для токамаков я не видел).


И последний вопрос: когда?

Я на него всегда отвечаю: «Когда потребуется». Скажем, китайская термоядерная программа предполагает запуск демонстрационного энергетического реактора в 30-х годах (да, они хотят начать строить его до того, как будут получены внятные результаты ИТЭРа). В принципе, если не будет ограничений в ресурсах, они могут справиться.

Всех остальных припрёт в 50-х.


Ps. Надеюсь, пост получился информативным, но не переусложнённым. В принципе, обо всём этом можно рассказать и проще (но без деталей), и сложнее (там столько всего интересного!)

Источники иллюстраций:

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235285401...

[2] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B0%D1%80%D1%8C-%D0%B... , https://pikabu.ru/story/kuzkina_mat_sssr_istoriya_sozdaniya_...

[3] https://pikabu.ru/story/gorochka_5957504

[4] https://lasers.llnl.gov/science/icf

[5] https://www.iter.org/doc/www/content/com/Lists/Machine/Attac... tkm_cplx_final_plasma2013-07.jpg

[6] https://habr.com/post/399993/

[7] http://iopscience.iop.org/issue/0029-5515/47/6

Показать полностью 11
2624

Золотые «татуировки» для носимой электроники нанесут прямо на кожу

Японские ученые научились закреплять электронику прямо на коже. Таким образом можно, к примеру, соединять датчики на кончиках пальцев с умными часами на запястье. Авторы утверждают, что 20 человек носили такие «татуировки» в течение недели, при этом они не повредились и не вызывали дискомфорта и раздражения.


http://short.nplus1.ru/PdN8ru46psw

Золотые «татуировки» для носимой электроники нанесут прямо на кожу Наука, Новости, IT, Материал, Тату, Электроника
1936

Гибель мамы-осьминога после появления потомства вызвана биохимическими сдвигами в структуре головного мозга

Гибель мамы-осьминога после появления потомства вызвана биохимическими сдвигами в структуре головного мозга Осьминог, Головоногие, Размножение, Оптическая железа, Смерть

Осьминоги – интеллектуалы среди беспозвоночных – известны не только своей «голубой кровью» и необщительностью, но и необычным «режимом» размножения. Осьминоги приносят потомство один раз в жизни, после чего умирают: самец – после спаривания, самка – много позже, к моменту выхода детенышей из яиц. То, что смерть головоногих родителей «запрограммирована» генетически, не вызывает сомнений, но каков ее конкретный механизм? Ученые давно установили, какая структура мозга непосредственно отвечает за гибель мамы-осьминога, а сейчас им удалось проследить за изменениями, происходящими в ней на молекулярном уровне


Осьминоги – активные хищники, которые ловят и обездвиживают ядом подвижную добычу (рыбу, крабов, лангустов), а с помощью клюва разгрызают раковины малоподвижных донных моллюсков. Однако самка осьминога после откладки яиц, число которых может доходить до 200 тыс., перестает есть. С этих пор вся ее жизнь посвящена исключительно уходу за будущим потомством: она постоянно находится рядом с яйцами, упакованными в гроздья, чистит их, оберегает от опасности… В конце концов головоногая мать погибает от истощения. По словам специалистов, наблюдающих за осьминогами в аквариуме, ее последние дни – зрелище не для слабонервных. Животное становится вялым и бледным, при этом периодически начинает биться о стенки и окружающие его предметы, нанося себе раны, откусывать кончики щупальцев…


Еще в 1977 г. ученые обнаружили в мозге шмелевидного двупятнистого осьминога (Octopus hummelincki) структуру, влияющую на материнское поведение осьминога. Самки, у которых удалили оптическую железу (своеобразный аналог гипофиза, органа гормональной регуляции более высокоразвитых животных), переставали заботиться о яйцах, снова начинали кормиться, а некоторые даже спариваться. Было высказано предположение, что после откладки яиц оптическая железа начинает выделять некий «гормон самоуничтожения».


Сейчас ученые из Чикагского университета (США) изучили динамику производства различных белков в тканях оптических желез самок калифорнийского двупятнистого осьминога (Octopus bimaculoides). Для этого они проследили в течение репродуктивного цикла за изменениями транскриптома – всей совокупности молекул РНК, «считанных» с ДНК, которые служат матрицами для синтеза белков. Выяснилось, что во время ухода за кладкой оптическая железа резко сокращает синтез небольших нейропептидов, отвечающих за пищевое поведение, а также катехоламинов, физиологически активных веществ, участвующих в межклеточных взаимодействиях. Одновременно в ней увеличивается синтез стероидов, участвующих в обмене холестерина и инсулина. Так как в других тканях ничего подобного не происходит, то объяснить эти изменения процессом старения нельзя.


Эти результаты опровергают гипотезу «гормона самоуничтожения» и свидетельствуют, что «запрограммированная» гибель самки осьминога связана со сложным изменением ее гормонального статуса. Правда, пока остается неясным, каким образом эти биохимические сдвиги меняют поведение животных.


Что же касается ответа на закономерный вопрос о причинах такой высокой платы за размножение, то здесь остается только гадать. Возможно, гибель самки защищает потомство осьминога от возможного каннибализма. Но, скорее всего, ранняя смерть этих высоко приспособленных и слишком умных хищников препятствует неограниченному росту их численности, поддерживая сохранение экологического баланса в океане. Ведь, в отличие от человека, даже при таком однократном размножении пара головоногих моллюсков может дать жизнь десяткам и даже сотням тысяч маленьких осьминожек!


Фото: https://www.maxpixel.net

Показать полностью
2970

ХОЛЕРА - [ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ]

ХОЛЕРА - [ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ] Холера, История, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Пандемия, Микробы, Микробиология, Видео, Длиннопост

В Париж она вторглась в конце марта 1832 года. Не встретив достойного медицинского отпора, она уничтожила половину заразившихся. Проявлялась она, набором ни на что не похожих жутких симптомов. Ни трагического туберкулезного кашля, ни романтичного малярийного жара. Лица больных в считаные часы сморщивались от обезвоживания, слезные каналы пересыхали. Кровь становилась вязкой и застывала в сосудах. Лишенные кислорода мышцы сводило судорогой вплоть до разрывов. По мере того как один за другим отказывали органы, жертвы впадали в шоковое состояние, при этом находясь в полном сознании, литрами исторгая жидкий стул. По городу ходили страшные истории о том, как человек, сев пообедать, к десерту был уже мертв; о том, как пассажиры поезда вдруг падали замертво на глазах всего купе. Причем не просто хватались за сердце падая на пол, а бесконтрольно опорожняли кишечник. Она была унизительной, дикарской болезнью, она оскорбляла благородные чувства европейцев XIX века.


Болезнь приводила городских медиков в смятение. Один из них докладывал об осмотре семейной пары, заразившейся холерой.


Кровать и белье «были пропитаны прозрачной, ничем не пахнущей жидкостью», и если женщина беспрестанно просила воды, то мужчина рядом с ней лежал без сознания. Врач попробовал нащупать пульс. «До такой кожи мне еще не доводилось дотрагиваться, хотя я много раз бывал у смертного одра. От этого прикосновения у меня похолодело сердце. – Не верилось, что в теле, которого я коснулся, еще есть жизнь». Кожа на руках обреченной пары сморщилась, как «после долгой возни в воде» «или, скорее, как у трупа, пролежавшего не один день»

Так выглядит холера - одна из самых, если не самая опасная болезнь 19 века, она поражала всех без разбору, короли, герцоги, крестьяне, моряки эмигранты - никто не устоял перед этой страшной заразой, которую представлял холерный вибрион. Именно эта бактерия в ответе за семь полномасштабных пандемий, унесших миллионы жизней в 19 и 20 веках.


В пятидесятых годах 19 века, смертность от эпидемии холеры только в России составила больше миллиона человек, это была самая смертоносная эпидемия за всё столетие.

Откуда же взялся этот холерный вибрион и как ему удалось освоиться в человеческом организме? на это нам даст ответ детальный взгляд на крошечных ракообразных под названием веслоногие. Размером они около миллиметра длиной, каплеобразной формы, с единственным ярко-красным глазом. Их относят к зоопланктону - они не могут самостоятельно передвигаться в воде на дальние расстояния и путешествуют по течению вместе с водными массами. Ориентироваться в потоках воды им помогают длинные, как крылья усы, и хоть об их существовании знают немногие, это самое многочисленное многоклеточное животное в мире.


На одном морском огурце может обитать более двух тысяч веслоногих рачков. За сезон каждая отдельная особь может произвести до 4,5 млрд потомков.

Да, если смотреть в нашем масштабе, то это всего лишь четыре с половиной миллиарда миллиметров, не так уж и много, но это ведь потомство только одной особи, а если их будет четыре с половиной миллиарда? согласитесь, совсем другие цифры :)


Холерный вибрион – это бактериальный партнер веслоногих. Как и другие представители рода вибрионов, он представляет собой похожую на микроскопическую запятую бактерию. Несмотря на то, что вибрион может самостоятельно существовать в воде, он предпочитает облеплять веслоногих внутри и снаружи, прикрепляясь к их яйцевым камерам и выстилая внутренность кишечника. Там вибрион выполняет очень важную экологическую функцию. Как и все ракообразные, веслоногие покрыты хитином, этаким защитным панцирем и в силу того, что растут они всю жизнь, по мере роста они сбрасывают тесный панцирь в воду. Ежегодно веслоногие оставляют на морском дне в общей сложности 100 млрд тонн хитина, который потом поглощают вибрионы, перерабатывая совместными усилиям 90 % хитинового мусора. Если бы не они, на горы экзоскелетов, выращенных и затем сброшенных веслоногими, скоро израсходовались бы весь углерод и азот в океане. Вот такую важную экологическую функцию выполняет этот опасный вибрион, сгубивший миллионы жизней и продолжающий свой кровавый промысел и по сей день.


Такой опасный и такой необходимый, но опасный ли именно он? Не совсем, сам этот вибрион не опасен, опасен его брат мутант, сумевший приспособиться к человеческому организму и твёрдо в нем обосноваться.


Вибрионы и веслоногие плодились и размножались в теплых солоноватых дельтах рек, где смешивается пресная и морская вода. Таких например, как Сундарбан – обширные болотистые леса в бассейне крупнейшего в мире морского Бенгальского залива. Жили они себе не тужили, пока на их родину не пришел человек, и не простой человек, а предприимчивые английские колониалисты. Руками тысяч наемных работников из местного населения они вырубали мангры, строили запруды и сажали рис. Хронисты XIX века описывали эти места как

«затопленные земли, которые покрыты джунглями, задыхаются от малярии, кишат дикими зверьми», но «невероятно плодородны»


К концу XIX века человеческие поселения занимали около 90% когда-то девственного, непроходимого – и кишащего веслоногими – Сундарбана. Местные рыбаки и крестьяне постоянно жили по колено в солоноватой воде, как раз в местах идеальных для размножения веслоногих рачков. Рыбак ополаскивает лицо, крестьянин берет воду из подтапливаемого колодца, в котором полным полно веслоногих и т.д. Из-за такого тесного контакта с веслоногими, а заодно и с холерным вибрионом, т.к на одном таком веслоногом может находиться до 7000 вибрионов, у этих вибрионов и появилась отличная возможность переключиться на человеческий организм.


Как зооноз, холерный вибрион инфицировал только тех людей, которые сталкивались с его «естественным резервуаром», т. е. с веслоногими. Для того, чтобы передаваться от человека к человеку, ему понадобились благоприятные условия: это теплая комфортная среда, постоянный контакт с человеком и немножко эволюционного времени.


Способов перестроиться исключительно на людей у вибриона было предостаточно, но он обеспечил себе будущее научившись создавать микроколонии в кишечнике и вырабатывать токсин. Последнее умение стало его главным преимуществом. Вырабатывая токсин, вибрион заставлял бурным потоком жидкости вымывать остальные кишечные бактерии, избавляясь таким образом от конкурентов, позволяя вибриону, микроколонии которого намертво уцепились за стенки кишечника, без проблем там обосноваться.


Также благодаря бесконтрольному бурному испражнению холерный вибрион проникал куда угодно, на немытые руки через которые он попадал в следущую жертву или вместе с содержимым уборных попадал в сточные воды загрязняя их и т.д. К слову, неумелое обращение Европейцев того времени с отходами жизнедеятельности сыграло Холере на руку. В купе, конечно же, с медицинскими представлениями о происхождении всех болезней. Эти два столпа мировой культуры 19 века, а точнее антисанитария и неправильное представление о бактериях, точнее его отсутствие, сыграли решающую роль в распространении заразы на весь мир.

Во первых, в те времена принято было вываливать все отходы в реки, считалось, что если запаха не слышно, то и проблемы нет. Согласно Гиппократовой миазматической теории возникновении всех заболеваний, принято было считать, что вся зараза находится в воздухе. О бактериях говорить в те времена было не принято, и это учитывая тот факт, что микроскоп изобрели аж за два столетия до этого(но поговаривают, что не совсем они были пригодны для рассматривания в них конкретно бактерий, но сам не уточнял). Медицинское сообщество было непоколебимо и до конца не признавало природу возникновения холеры, а именно то, что вибрион передается с водой(даже тогда, когда об этом на каждом углу трещали), и что если тщательно очищать воду или брать её из реки выше(до того как в неё выльются тонны экскрементов зараженных горожан), то люд, всё же не будет так стремительно отходить в мир иной.


Отказывались также и от лечения холеры солевым раствором, который восполнял потерю жидкости в организме и давал просто колоссальные шансы выжить заболевшим.


Логика лечения предполагала восполнить вызванную рвотой и диареей потерю жидкости, т.к организм от потери жидкости просто-напросто высыхал. От этого метода открещивались всё потому же, она противоречила Гиппократовой парадигме. Согласно гиппократову учению, эпидемические болезни вроде холеры распространяются через зловонные испарения, через так называемые миазмы, отравляя тех, кто их вдыхает. Поэтому холерных больных мучает неукротимая рвота и понос: организм силится исторгнуть попавший в него с миазмами яд. На то время это было более чем логично, хотя бы потому, что другого объяснения ни у кого не было, а если у кого-то и было, то оно сразу же подавлялось неукротимой силой авторитета учёных мужей.


Противодействовать этим процессам с помощью соленой воды и чего бы то ни было, в принципе выглядело с философской точки зрения таким же ошибочным, как сегодня отковыривать корочку на ране. Не помог даже наглядный пример действия этого метода от Уильяма Стивенса, простого врача трудивегося на Виргинских островах. Не помог потому, что он - Стивенс, был никто, а в те времена, если никто претендует на шатание парадигмы, он шлётся куда подальше. Стивенс провел просто потрясающий эксперимент, в 1832 году он поил соленой жидкостью более двухсот больных холерой в одной лондонской тюрьме – число скончавшихся от болезни составило всего 4 %. Это в десятки раз превосходило самые лучшие результаты, которые только могли продемонстрировать светилы того времени. Но ему не поверили и не восприняли всерьез. Эксперты, посетившие тюрьму, где Стивенс провел свои удачные опыты, его успехи не приняли и заявили, что


«Ни единого случая, симптомы которого соответствовали бы холерным, я там не наблюдал».

Холерным больным они были готовы признать тех, кто бился в агонии и находился при смерти, а раз таковых не было обнаружено, то собственно и холеры в тюрьме не было. Логика :)


В научных кругах Стивенса обозвали шарлатаном и посоветовали забыть о своей бесполезной “афёре”. Рецензенты и вовсе подняли его на смех


«В отличие от свинины и сельди, – ерничал один из рецензентов в 1844 году, – засолка больных не слишком способствует продлению срока их жизни».

Таких прецедентов становилось всё больше и Гиппократова миазматическая теория сыпалась словно песочный замок. Авторитетному учёному того времени - Джону Сноу - удалось собрать неопровержимые доказательства в свою пользу и доказать, что холерой заражаются именно через употребление загрязненной воды. Прошло немало времени с тех пор, как к идеям Сноу начали прислушиваться. Но всё же, реконструкция канализации, которая предполагала не сбрасывание отходов в реку, а хранение их в отдельных местах, лечение солевыми растворами пациентов и другие методы позволили миру избавиться от такой напасти, как холера ну или свести её жертвы к минимуму.


Но всё же это не значит что холера полностью отошла от дел, в современном мире эта болезнь больше характерна для развивающихся стран, где все ещё очень плохо с чистой питьевой водой и нормальной системой канализации. К примеру, в 2010 году на Гаити была вспышка холеры, более двухсот тысяч человек оказались заражены и четыре с половиной тысячи погибло. Так что, рано пока петь дифирамбы и хоронить эту серьезную напасть. Хоть и против этой болезни есть вакцины, большинство из которых эффективны только в течении полу года, а потом эффективность действия постепенно снижается. Но радует тот факт, что такую криповую и быстро развивающуюся болезнь всё же лечат и лечат довольно успешно, хоть это и по прежнему неприятная штуковина.

Этот пост(ролик) является первым из серии [История Медицины], также планирую написать(снять) ещё как минимум 5 - 7 таких постов(роликов), про оспу, чуму, сифилис, ВИЧ, Эболу и т.д. В будущем буду выкладывать или сюда(на пикабу) или на ютуб.


Ну и конечно же, ссылки для самостоятельного ознакомления с темой:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18840081
https://books.google.by/books?id=j9DBa6ReHH0C&pg=PA678&a...
https://academic.oup.com/cid/article/48/6/839/287617
https://pulitzercenter.org/reporting/contagion-new-york-city...
https://pulitzercenter.org/water-and-sanitation
https://pulitzercenter.org/haiti-after-quake
https://pulitzercenter.org/reporting/mapping-cholera-tale-tw...
http://aem.asm.org/content/77/17/6125.full
https://www.youtube.com/watch?v=753XHXPLrn4
https://www.youtube.com/watch?v=MJWLJxiWgDY
https://www.youtube.com/watch?v=jG1VNSCsP5Q
http://emj.bmj.com/content/20/4/316
http://intrd187s-f15-hagar.wikispaces.umb.edu/file/view/The%...
http://www.ph.ucla.edu/epi/snow/jepidcomhlth63(3)_497_499_20...
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1462-2920...
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3165371/
https://www.researchgate.net/publication/227129574_How_Many_...
https://www.researchgate.net/publication/248776752_Long-Term...
https://www.nature.com/articles/srep00997
Показать полностью 1
1113

Пчелы-парфюмеры

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Это насекомое, похожее на драгоценный камень, относится к группе орхидных пчел Euglossini. В плане социальной организации орхидные пчелы стоят на одном из последних мест среди пчел, но по цветочной части им нет равных. Чтобы пить нектар, скрывающийся в глубине орхидей, орхидные пчелы обзавелись самым длинным хоботком среди всех перепончатокрылых. Задолго до человека они изобрели рецепт приготовления «духов» на основе цветочных ароматов. И наконец, эти пчелы пролетают рекордно длинные дистанции в поисках цветов с излюбленным запахом.


Орхидных пчел вместе со шмелями, медоносными и безжальными пчелами объединяют в группу корбикулярных, или корзиночковых, пчел: у всех у них на задних голенях есть корзиночка (corbicula) — специальное приспособление для сбора пыльцы, образованное загнутыми длинными волосками. В отличие от всех остальных обладателей корзиночки орхидные пчелы живут либо поодиночке, либо группами из нескольких самок, и так и не перешли к настоящей эусоциальности: у них нет жесткого разделения на царицу и рабочих, и откладкой яиц могут заниматься все пчелы в гнезде.

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Пчела Euglossa asarophora — оцените длину хоботка. Фото с сайта hasbrouck.asu.edu


Известно более двухсот видов орхидных пчел, их относят к пяти родам, самый крупный из которых — род Euglossa. Ареал орхидных пчел простирается на север вплоть до юга США, но больше всего их живет в тропических лесах Южной Америки, где произрастает огромное количество орхидей, от которых эти крошки и получили свое название.


У многих орхидей имеется длинный шпорец (вырост околоцветника), где скапливается нектар — чтобы до него добраться, некоторые виды Euglossa приобрели хоботок, который по длине в два раза превышает их собственное тело! Такие пропорции не встречаются больше ни у кого из пчелиных.

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Пчела Euglossa sp. в поисках нектара. Фото с сайта flickr.com


Но пчел в орхидеях привлекает не только нектар. В 1960-е годы биологи заметили, что самцы Euglossa нередко посещают орхидеи, начисто лишенные нектара, но зато источающие сильное благоухание. Оказалось, что эти насекомые занимаются изготовлением «духов». Сначала пчела касается своими челюстями поверхности цветка и выдавливает на нее капельку секрета лабиальных (слюнных) желез. Затем капелька, состоящая из липидов и их производных, растирается передними щетинистыми ножками и вбирает в себя душистое вещество. Похожую технологию экстракции цветочных ароматов (например, из лепестков роз) с помощью жиров — так называемый анфлераж — применяли раньше в парфюмерии.

После того как липиды собрали аромат, пчела взлетает и, потирая одной парой ног о другую, отправляет эту смесь в особые глубокие щели на задних голенях (корзиночек у самцов на задних голенях нет, так как они, подобно трутням медоносной пчелы, не заботятся о потомстве и не снабжают его пыльцой). Было показано, что орхидные пчелы не любят, когда ароматы разных орхидей смешиваются между собой. Поэтому в поисках орхидеи определенного вида самцы преодолевают огромные расстояния, иногда превышающие 50 км — на порядок больше, чем могут пролететь трутни других пчел. Это удалось показать путем мечения орхидных пчел и их последующего отлова.

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Самец пчелы Euglossa, собирающий аромат с орхидеи. Фото с сайта gilwizen.com

Благодаря своей способности к длительным перелетам орхидные пчелы незаменимы в деле перекрестного опыления тропических растений. В лесу умеренной полосы разнообразие растительности невысокое, и можно встретить целые полянки, покрытые цветами одного вида. Но в дождевом тропическом лесу растительность гораздо более разнообразна, и разные растения одного и того же вида бывают удалены друг от друга на многие километры. В погоне за пахучими веществами орхидные пчелы цепляют на себя поллинии (слипшиеся комочки пыльцы орхидей) и затем переносят их к месту назначения. В американских тропиках существует более 600 видов орхидей с пахучими цветками, лишенными нектара. Вероятно, в опылении многих из них маленькие «парфюмеры» играют первостепенную роль.

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Пчела Euglossa sp. с двумя поллиниями орхидей, прилипшими к ее спине. Фото с сайта flickr.com


Впрочем, известно, что самцы орхидных пчел пополняют гамму своих ароматов и из других источников — например, они собирают запах грибов на гниющей древесине. Точное предназначение «духов» до сих пор неизвестно. Считается, что, как и у людей, они помогают в привлечении половых партнеров. Однако было установлено, что сам по себе аромат орхидей не представляет никакого интереса для самок орхидных пчел. Поэтому самцы, скорее всего, каким-то образом перерабатывают собранные ими пахучие вещества в феромоны, и только в такой форме они служат для коммуникации с партнершами.

Пчелы-парфюмеры Пчелы, Эволюция, Наука, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост, Видео

Самцы разных видов Euglossa собирают грибной запах со ствола дерева. Фото с сайта gilwizen.com


Фото с сайта gilwizen.com.


Александр Храмов

http://elementy.ru/kartinka_dnya/725/Pchely_parfyumery

Показать полностью 5 1
1890

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года

2016 год принёс ряд открытий в эволюционной биологии, само собой рассказать обо всех не получится, поэтому здесь вы найдёте подборку из 11 наиболее интересных открытий по версии известного российского учёного А. Маркова.


Любители видео-лекций могут сразу смотреть ролик продолжительностью всего 1ч 47мин от самого автора - https://www.youtube.com/watch?v=0Bcd7LkqBrQ (советую выставить скорость 1.5), а для любителей почитать предлагаю мини-обзор:


1. Синтез органики в космосе

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

В космосе обнаружены разнообразные органические вещества, однако о механизмах их формирования известно немного. Астрофизики и химики из Франции, Дании и Мексики экспериментально показали, что в условиях, имитирующих ранние стадии формирования планетных систем, в водяном льду с примесью метанола и аммиака под действием ультрафиолетового излучения образуются всевозможные углеводы, включая рибозу — важнейшую составную часть рибонуклеиновой кислоты (РНК) - наиболее вероятной предшественницы ДНК на ранних этапах становления жизни.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432736/Riboza_i_drugie_sakh...

2. Древнейшие следы жизни на Земле


Австралийские ученые вместе с коллегой из Англии, продолжив свои многолетние исследования осадочных пород горы Исуа в Гренландии, нашли недостающее доказательство существования древнейшей микробной жизни.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

В новом местонахождении, открывшемся на месте растаявшего ледника, они обнаружили слоистые структуры, по форме и элементному составу сходные с известными строматолитовыми постройками архея. Их возраст составляет 3,7 млрд лет, и это самые древние из известных на сегодня свидетельств жизни.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Так выглядят древнейшие строматолиты — наслоения бактериальных матов, в которых органические слои (сами маты) чередуются с неорганическими (осадками).

Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432822/Naydeny_stromatolity...

3. В Китае найдены древнейшие многоклеточные водоросли.


Китайские палеонтологи обнаружили в мезопротерозойских карбонатных сланцах возрастом 1,56 миллиардов лет отпечатки крупных многоклеточных организмов, похожих на современные водоросли. У некоторых экземпляров сохранились стебельки и прикрепительные образования, найдены также фрагменты с хорошо сохранившейся клеточной структурой. Находки представляют собой самое убедительное на сегодняшний день подтверждение того, что в начале мезопротерозоя в морях уже существовали крупные многоклеточные эукариоты, подлинный расцвет которых начался лишь спустя миллиард лет.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Ископаемые водоросли из формации Гаоюйчжуан (1560 млн лет, Северный Китай).


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432756/V_Kitae_naydeny_drev...

4. Обычную бактерию "научили" питаться энергией света


Американские химики и биоинженеры создали «гибридную» фотосинтезирующую систему, в которой светособирающую функцию выполняют наночастицы сульфида кадмия, а живая нефотосинтезирующая бактерия Moorella thermoacetica забирает у них возбужденные светом электроны, которые она затем использует для восстановления CO2 и синтеза органики. Ожидается, что подобные биотехнические устройства, преобразующие энергию солнечного света в нужные человеку органические вещества, в дальнейшем превзойдут по эффективности и удобству использования обычные фотосинтезирующие организмы.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Схема гибридной фотосинтезирующей системы, созданной американскими биоинженерами. Бактерии Moorella thermoacetica делятся и растут, осаждая на своей поверхности наночастицы сульфида кадмия (показаны желтым цветом). В результате бактерии «фотосенситизируются», то есть приобретают способность к фотосинтезу: производству органики (уксусной кислоты) из CO2 за счет энергии света.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432668/Nefotosinteziruyushc...

5. Изготовлена бактерия с синтетическим минимальным геномом


Сотрудники института Крейга Вентера сообщили о новом успехе на пути к созданию искусственных микроорганизмов с заданными свойствами. Используя разработанные ранее методы изготовления синтетических геномов и внедрения их в бактериальные клетки, исследователи создали жизнеспособную бактерию, геном которой содержит всего лишь 531 тысячу пар оснований и 473 гена — меньше, чем у любых существующих в природе микробов, способных к самостоятельному размножению.


В ходе работы стало ясно, что современные знания об устройстве клетки и функциях генов всё еще недостаточны для проектирования геномов с чистого листа, поэтому без метода проб и ошибок обойтись пока не удается. Функции 149 из 473 генов «минимального генома» неизвестны: эксперименты показали, что эти гены необходимы для устойчивого роста бактерий, но что именно они делают, еще предстоит выяснить.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Группа бактерий JCVI-syn3.0 с синтетическим минимальным геномом, содержащим всего лишь 473 гена — меньше, чем у любого другого самостоятельно размножающегося организма. Изменчивый размер клеток — одна из отличительных черт нового микроба.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432720/Izgotovlena_bakteriy...

6. Эксперимент, показывающий пользу полового размножения


Идея о том, что половое размножение ускоряет адаптацию, неоднократно подтверждалась экспериментально. Кроме того, она имеет весомые теоретические обоснования. До сих пор, однако, ход эволюционных изменений генома в бесполых и половых популяциях не сравнивался напрямую. Американские биологи придумали методику и создали генно-модифицированные штаммы дрожжей, благодаря которым эту технически сложную задачу удалось решить.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Оказалось, что при одинаковом темпе мутирования в половых популяциях за 1000 поколений закрепляется в 5 раз меньше мутаций, чем в бесполых популяциях такой же численности. Среди мутаций, закрепившихся в бесполых популяциях, встречаются вредные, тогда как в половых популяциях закрепляются только полезные мутации. Эти результаты подтверждают классические представления о том, что половое размножение ускоряет адаптацию, помогая отбору отделять полезные мутации от вредных.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432701/Polovoe_razmnozhenie...

7. Неандертальские гены влияют на здоровье современных людей


Генофонд современного внеафриканского человечества содержит небольшую примесь неандертальских генов, полученных в результате гибридизации с неандертальцами 47–65 тысяч лет назад. О влиянии этих примесей на фенотип современных людей до сих пор известно немного. Появление больших электронных баз данных по медицинской генетике позволило американским ученым оценить связь между наличием у современных европейцев тех или иных неандертальских аллелей и различными заболеваниями.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Оказалось, что неандертальские гены достоверно, хотя и не очень сильно, влияют на риск некоторых нарушений, таких как депрессия, актинический кератоз (патологическое изменение кожи под действием солнечного излучения), повышенная свертываемость крови и никотиновая зависимость. Многие из этих генов могли быть полезны нашим палеолитическим предкам, но потом стали вредными в связи с изменением условий жизни.

Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432697/Neandertalskie_geny_...

8. Анализ геномов показал историю заселения планеты человеком


На сайте журнала Nature опубликованы статьи трех больших международных коллективов, посвященные анализу 787 (в общей сложности) тщательно отсеквенированных человеческих геномов, представляющих популяции со всего мира, включая самые глухие его уголки. Проделанная работа позволила уточнить и дополнить представления об истории заселения Евразии и Австралии людьми современного типа, а также о гибридизации наших предков с неандертальцами и денисовцами.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Доля неандертальской (вверху) и денисовской (внизу) ДНК в геномах людей из разных регионов. На нижней карте более яркими красными точками показаны геномы жителей Океании с очень большой (до 5%) денисовской примесью.


В частности, удалось показать, что аборигены Австралии и Новой Гвинеи в основном являются потомками той же самой волны выходцев из Африки, которая дала начало современным европейцам и азиатам, однако в их геномах обнаружена также небольшая примесь генов другой популяции сапиенсов, вышедшей из Африки существенно раньше. Возможно, эта же популяция была и источником архаичной сапиентной примеси, обнаруженной недавно в геноме алтайского неандертальца.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432841/Novye_genomnye_danny...

9. Ритуал у шимпанзе


В ходе наблюдений за 34 сообществами диких шимпанзе обнаружен неизвестный ранее тип «ритуализованного» поведения. На территориях четырех сообществ имеются особые деревья, в дуплах и у корней которых набросано множество камней. Как выяснилось, шимпанзе систематически колотят камнями об эти деревья, швыряются в них, забрасывают камни в дупла и расщелины между корнями. Эти действия сопровождаются специфическими «долгими криками», взъерошенной шерстью (пилоэрекцией) и другими признаками эмоционального возбуждения.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

«Ритуализованное» бросание камней у шимпанзе. Вверху — три типичных варианта поведения: забрасывание камня в дупло или расщелину между корнями (tossing), швыряние камня с силой об ствол (hurling), стучание камнем по стволу (banging). Внизу: созданные обезьянами скопления камней в дуплах и у оснований стволов.


Наличие или отсутствие данного поведения в сообществе шимпанзе не связано с частотой встречаемости дуплистых деревьев или доступностью камней. По-видимому, оно определяется культурной традицией. Не исключено, что эти действия представляют собой усовершенствованный вариант типичных для шимпанзе мужских демонстраций, но возможны и другие интерпретации.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432707/U_shimpanze_est_spet...

10. Не все каменные орудия на самом деле орудия


Чернополосые капуцины часто пользуются деревянными и каменными орудиями, в том числе для колки орехов и выкапывания корешков. Наблюдения за дикими капуцинами в национальном парке Серра-да-Капивара в Бразилии показали, что эти обезьяны любят колотить камнем по камню, производя отщепы с острыми краями и оббитые ядрища, неотличимые от примитивных орудий ископаемых гоминид.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Смысл этого поведения неясен: получающиеся отщепы никогда не используются обезьянами и, по-видимому, вовсе их не интересуют. Открытие показало, что наличие подобных артефактов в археологических слоях еще не доказывает, что изготовившие их приматы занимались целенаправленным производством орудий для последующего использования.\


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432859/Yuzhnoamerikanskie_o...

11. Найден предок эукариот (!!!)


Современные методы метагеномного анализа уже позволяют собирать из фрагментов ДНК, выделенных из проб воды, донных осадков, почвы и других сред, целые геномы микроорганизмов, в том числе новых для науки. В 2015 году таким способом были открыты локиархеи — неизвестная ранее группа архей, близкая к эукариотам. Целенаправленный поиск микробов, родственных локиархеям, привел к обнаружению большой и разнообразной группы, заслуживающей ранга надтипа и получившей название «Асгард». В эту группу, помимо описанных ранее локиархей и торархей, входят два новых типа: одинархеи и хеймдалльархеи. В геномах асгардархей закодировано множество белков, ранее считавшихся характерными только для эукариот, в том числе многие компоненты цитоскелета, а также молекулярные системы, отвечающие за везикулярный транспорт и убиквитин-зависимую деградацию белков.

Открытия в эволюции. Итоги 2016 года Наука, Биология, Теория эволюции, Эволюция, Александр Марков, Итоги, Подборка, Видео, Длиннопост

Эволюционное дерево асгардархей, для которых удалось собрать значительную часть генома, и распределение белков, ранее считавшихся уникальными для эукариот (ESP). Показаны белки, связанные с обработкой генетической информации (репликация, транскрипция, трансляция), цитоскелетом, транспортом веществ при помощи мембранных пузырьков, убиквитин-зависимой деградацией белков и гликозилированием белков (которое у эукариот осуществляется на мембранах эндоплазматического ретикулума). Черные кружки — наличие белка установлено надежно, серые — предположительно, белые — белок не обнаружен.


Никто пока не видел асгардархей под микроскопом, но геномные данные указывают на более сложную организацию их клеток по сравнению с обычными прокариотами. Предки эукариот почти наверняка были асгардархеями, возможно, близкими к хеймдалльархеям. Открытие показало, что ряд шагов в сторону усложнения организации был сделан предками эукариот задолго до приобретения митохондриального симбионта.


Источник - http://elementy.ru/novosti_nauki/432910/Opisan_novyy_nadtip_...

PS Если формат понравится, сделаю подобный обзор открытий в палеонтологии, астрофизике и медицине

Показать полностью 12
1201

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь.

Ладно, друзья мои. Раз вам понравился прошлый пост про космос, поговорим теперь, пожалуй, ещё про космос. Уж чего-чего, а этого добра у нас хватает.


Почему-то многие расстраивались насчёт отсутствия перспектив полёта к другим звёздам. Варпа мол хотим, червоточину давай. Подумайте как следует и ответьте честно: на что они вам сдались?

Представим на секунду, что нам на голову неожиданно свалилось тайное знание, и теперь построен красавец стадион звездолёт. Вы в него садитесь, нажимаете главную кнопку и отправляетесь куда-то туда, в сторону Бетельгейзе, чтобы зачем? Что именно, кроме впечатлений и красивых кадров, оттуда можно привезти сегодня? Ни-че-го. Даже инопланетную заразу вы назад не притащите, потому что нет в округе трёхгрудых чужих прелестниц. Они если и есть, то очень далеко. О-о-очень. Туда даже со световой скоростью лететь десятки (это в лучшем случае) и сотни лет.

Так что только фотографии. Ну максимум - шерстистого оползня с неизвестной пыльной планетки из системы звезды Барнарда (очень близкое к нам солнце, 5,96 световых года).


Всё что можно найти где-то там, стоит для начала поискать где-то здесь. Включая шерстистого оползня.


Поэтому давайте окинем нашу Солнечную хозяйским взором и разберёмся, чего нам тут перепало ценного от щедрот матери-природы.

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Сначала мои обычные оговорки. В этой теме я не спец, просто любопытствующий. В вопросе разбирался ковыряясь в собственной памяти и открытых источниках. Поскольку в наших пикабах попадаются профи (один из них счастливым образом обнаружился в комментах прошлого поста), они приглашаются для указания ошибок и прочей критики.

Все ссылки обязательно дам в конце. Картинки таскаю из подборки поисковиков.

Да, и налейте чаю. У меня снова получилось длинно.


Ещё раз подчеркну, что хочется сделать акцент именно на потенциальном использовании объектов системы, потому что просто так вам про них и без меня триста раз рассказывали. Я же имею в виду всё это хозяйство инвентаризовать и рационализировать.

Чужие звёзды нам в ближайшие сотню-другую лет не светят. В лучшем случае дотянемся до окрестных систем с помощью автоматов со световыми парусами, про которые я рассказывал в прошлом посте. Если не читали, лучше зайдите сначала туда; во-первых нынешний пост логически продолжает предыдущий, во-вторых я стану периодически к туда ссылаться.

В Солнечной системе прорва всего интересного и полезного. А самое главное - до всего этого мы можем добраться в обозримом будущем (как - обсуждали в прошлый раз).

Солнце

Оно дарит надежду! С ним приходит Гэндальф!

Ну а если кроме шуток, Солнце - это одиночный жёлтый карлик, относящийся к звёздному населению 1. Термин "звёздное население 1" означает, что звезда принадлежит к последнему, самому молодому поколению (отсчёт идёт в обратную сторону). Звёзды предыдущего поколения - очень старые, старше 10 млрд лет, доживающие свой век, относятся к населению 2, а звёзды первого, уже погибшего (и потому гипотетического, предполагаемого) поколения классифицируются как звёздное население 3.

Кстати, хотя про звёзды третьего населения всё ещё говорят как про гипотетические, совсем недавно, в 2015 году, их всё-таки умудрились обнаружить (с очень высокой долей вероятности). Нет, сами они, разумеется, погибли около тринадцати миллиардов лет назад, но произошло это в такой дали, что свет оттуда только-только добрался, показав нам события, происходившие всего через 800 миллионов лет после Большого Взрыва.


Тут нам повезло дважды. Начать стоит с того, что у звёзд первого поколения (население 3) вообще не было планет, а у второго поколения (население 2) планеты, скорее всего, были только газовые, напоминающие Юпитер. Причина - отсутствие во времена их зарождения достаточного количества тяжёлых элементов, которые попросту ещё не были синтезированы. Кругом был сплошной водород (позже добавился гелий), зато много. Окажись наше Солнце старой звездой - быть нам кристаллическим водородом в недрах какого-нибудь псевдоюпитера.


Второй раз нам повезло в том, что звезда в системе сформировалась всего одна. Смело корректируйте полученные на уроках астрономии знания. Многие звёздные системы имеют более одной звезды (чем дальше, тем меньше остаётся одиночных систем, данные всё время меняются, сейчас обычно пишут про 25-35% одиночных звёзд). Звёзд бывает две. Бывает три. Бывает четыре. Догадываетесь что дальше? Правильно, звёзд бывает пять, шесть, ну и наконец, чтобы не мелочиться, в системе Jabbah (ν Скорпиона) звёзд насчитали семь штук.

Беда в том, что при таком количестве светил гравитационные взаимодействия внутри системы могут быть весьма переменчивы. Более мелкие объекты, включая планеты, может ой как колбасить, перетаскивая их с орбиты на орбиту и даже совсем выкидывая из системы. Чтобы при таком неуютном раскладе говорить о развитой жизни, надо проявить определённую степень оптимизма.


Пример кратной звёздной системы с четырьмя светилами - 30 Овна:

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Ну а теперь, ближе к делу, а то что-то я увлёкся. Итак, что нам может дать наше Солнце?


В первую очередь Солнце - это море дармовой энергии. И чем к Солнцу ближе, тем халява выходит более концентрированной.

"В этой связи, учитывая вышесказанное, представляется целесообразным инициировать проведение ряда мероприятий, направленных на организацию процесса исследования перспектив разработки указанного ресурса и методов оптимизации способов добычи, а также на его эффективное последующее использование", - сказал бы я вам, находясь на работе.

Но поскольку я не на работе, то скажу иначе. Хватит, друзья мои, сидеть без дела. Пора устремиться.


Первое что приходит в голову - конечно же банальные солнечные батареи. Много. Помните Сферу Дайсона? Гигантская искусственная сфера вокруг звезды, полностью собирающая выделяемую энергию. Она - эволюция данной идеи.

Сама сфера - безусловная фантастика, которую нет смысла обсуждать сегодня всерьёз. Но кто мешает установить батареи площадью с футбольное поле (коль уж так модно в последнее время измерять масштабные объекты в футбольных полях)? А в общем-то никто не мешает. Если очень сильно приспичит, это можно сделать даже сегодня.

Энергию можно отдавать сразу - лазерным лучом, нацеленным в нужную точку. Понятно, что в той точке должны находиться не деревни непокорных зусулов а соответствующая приёмная станция.

Такую идею - передавать энергию по лучу - мусолят уже довольно давно, даже безотносительно околосолнечной орбиты. Поскольку гораздо проще иметь дело с тем, что вертится непосредственно около Земли, долгое время концепты выглядели так:

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

А можно энергию накапливать, занимаясь зарядкой аккумуляторов в промышленных масштабах.

Стоит признать, что гвоздь в крышку гроба аккумуляторов, ну кроме самых миниатюрных, может загнать развитие конкурирующих технологий. Например, компактные ядерные, а там, глядишь, и термоядерные реакторы (здесь хочется напомнить, что компактные ядерные реакторы уже существуют и используются на космических аппаратах, тогда как термояд нам пока не дался). Но пока тот гроб ещё и не начинали стругать, так что можно помечтать.

"И зачем же нам такая прорва аккумуляторов в окрестностях Меркурия?" - спросите вы. А затем, что где-нибудь ближе к орбите Урана сами солнечные батареи скорее мешаются, а не помогают. Поэтому для работы во внешних областях системы очень кстати пришлись бы крупные промышленные аккумуляторы. Которые можно разрядить и отправить в обратном направлении, на перезарядку. Особенно актуально это будет, если окажется что потенциального топлива для реакторов гораздо меньше, чем нам хотелось бы.


И вот тут самое время снова вспомнить предыдущий пост, где я вам рассказывал про солнечный (световой) парус.

Чем ближе к Солнцу, тем сильнее давление фотонов света. Именно поэтому разгонять корабли с солнечным парусом, отправляющиеся за орбиту Юпитера, лучше всего именно оттуда.

Автоматические солнечные парусники, развозящие энергетические элементы по разным уголкам системы, видятся вполне реалистичными. Сначала их будет разгонять свет самого Солнца, потом - лазерный луч в спину.

Более того, таким образом и до других звёзд можно добраться за вполне пристойные сроки. Помните, в прошлом посте рассказывал про проект "Breakthrough Starshot"? Вот как-то так, да.


Ну и переработка конечно же. Любая переработка любых ресурсов требует больших энергий (если не брать в расчёт обычную компостную кучу). Конечно, существенное удаление места переработки от места добычи не может не вызывать определённый скепсис. Тащить, например, астероид или накопанную руду из пояса в сторону Солнца - далече, спору нет.  

Зато в этом деле могут неплохо себя показать те самые электрические двигатели, славящиеся экономичностью и продолжительным сроком работы.


Итого выходит, есть как минимум три причины для того, чтобы всерьёз интересоваться околосолнечной орбитой. Разумеется, любые категоричные утверждения об однозначной пользе подобных проектов на сегодняшний день были бы профанацией. Но вот посчитать, прикинуть эффективность, поспорить о целесообразности можно и нужно уже сегодня.


Нельзя забывать о том, что околосолнечная логистика весьма прихотлива. Гравитационное воздействие Солнца там уже очень велико. Звезда притягивает к себе любой объект, с каждой секундой увеличивая его скорость. Не сможешь оттормозиться - пролетишь мимо гипотетической орбитальной станции. Затормозишь слишком сильно - потеряешь орбитальную скорость и свалишься на Солнце.


К несомненным плюсам расположения промышленных объектов в открытом космосе можно отнести их возможность к самостоятельному маневрированию, а также то что прибывающему кораблю достаточно занять аналогичную орбиту вокруг Солнца и не спеша догнать станцию. Так, например, швартуются корабли к МКС. Это существенно проще, чем посадить корабль на Меркурий. Даже выйти на орбиту вокруг Меркурия, когда так близко к тебе находится Солнце, дело крайне непростое, впрочем об этом чуть позже.

Всем производствам, требующим невесомости или вакуума, должно быть весьма комфортно в условиях наличия практически неограниченного запаса энергии и отсутствия каких-либо ограничений с точки зрения экологии. Можно замусорить планету, можно замусорить орбиту, можно замусорить даже открытое пространство. Солнце замусорить у нас не получится, даже если очень захотеть. Туда можно смело сбрасывать что угодно.

Меркурий заранее преподнёс нам несколько неожиданных сюрпризов.

Во-первых у него какие-то нелады с массой. Меркурий для своих размеров имеет слишком большое и слишком массивное железное ядро. Причины обсуждаются. Наиболее популярны две теории: что кору и мантию "сбило" с Меркурия объектом, имеющим массу в 1/6 от его собственной, либо что его внешняя оболочка выгорела/испарилась во времена, когда планета имела менее стабильную орбиту и приближалась к Солнцу.

Во-вторых интересно то, что даже там, на раскалённом Меркурии, нашёлся самый обычный водяной лёд. Да, лёд. Прекращайте удивляться давно устаревшей новости про воду на Марсе. Судя по всему, в Солнечной гораздо труднее найти место где воды, наоборот, нет.

Лёд на Меркурии лежит в приполярных кратерах, куда никогда не попадают солнечные лучи, методично прожаривающие остальные зоны планеты. Нападал, видимо, кометами, испарился, конденсировался и выпал снегом на полюсах. Здесь надо оговориться, что никто его своими глазами не видел и пальцем не тыкал. Но при облучении радаром в полярных кратерах светилось что-то, имеющее отражающие качества, соответствующие самому обыкновенному водяному льду.


Лёд в глубоких приполярных (условный север) кратерах на Меркурии:

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

В-третьих, кроме светлых пятен льда на Меркурии нашлись также пятна чёрные. На фото ниже - прекрасно освещённый участок поверхности, в центре мы видим пятно, очевидно, не являющееся тенью кратера. Подобные темные пятна встречаются в разных частях Меркурия, в том числе на дне кратера Хемингуэй, вокруг кратера Дерен и возле некоторых кратеров бассейна Калорис. Одни исследователи считают что это углерод в виде графита, другие говорят про углеводороды в виде мазута.


Чёрное пятно неподалёку от кратера Хокусай на Меркурии:

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Из вкусняшек на Меркурии предполагают найти пресловутый гелий-3, который полезен во многих отраслях народного хозяйства. Нас с вами он особенно интересует как весьма удобное в использовании ядерное топливо (легко хранится, относительно слабый поток нейтронов из активной зоны реактора, в случае аварии выброс получается практически не радиоактивным).

Как мне подсказывает Вики, на Земле большая часть гелия-3 сохранилась со времён её, Земли то бишь, образования. В атмосфере его насчитали 35 000 тонн, причём, что самое обидное, он продолжает постоянно улетучиваться в космос. Это не может не расстраивать жадное человечество.


Кроме того, исследователи грозятся найти на Меркурии некие полезные руды, предусмотрительно не уточняя какие именно. Возможно - учёныескрывают и потом окажется, что руды нашлись самые бесполезные и было решено их вообще не брать. Зато у руководителя проекта под яблонькой в саду неожиданно откроется богатейшее месторождение редкоземельных элементов. Шучу-шучу, нет там никаких редкоземельных элементов. Только чур я в доле.


Строиться на Меркурии лучше всего где-то на полюсах. Там, как я говорил, расположены кратеры с залежами льда, куда никогда не проникает палящее Солнце. Одновременно на вершинах тех же кратеров можно расположить солнечные батареи, которые станут освещаться Солнцем круглосуточно.

Плюс слабенькое, но всё ж таки магнитное поле, защищающее от радиации. В общем, если закопать базу на пару метров под поверхностью где-нибудь на полюсе, можно интересно и, главное, с пользой провести время на рудниках, добывая радиоактивное топливо.


Однако у Меркурия есть один отчётливый минус. Долго сочинял красивое и понятное объяснение, но потом решил не ломиться в открытую дверь. Так что вот вам цитата из журнала "Вокруг Света" за ноябрь 2006 года:

Меркурий — одна из самых труднодостижимых планет Солнечной системы. Добраться до него почти так же тяжело, как до Плутона. При полете к внешним планетам надо у Земли придать космическому аппарату достаточно высокую скорость, чтобы преодолеть тяготение Солнца. Путешествие к внутренним планетам требует, наоборот, сброса скорости. Дело в том, что любой аппарат, выходящий на межпланетную трассу, с самого начала получает скорость около 30 км/с относительно Солнца — именно с такой скоростью движется по своей орбите Земля. Если не затормозить, то аппарат так и будет крутиться где-то в районе земной орбиты. Но ракета не автомобиль, тормозить ей ничуть не легче, чем разгоняться. [...]
Простейший путь к Меркурию, так называемый касательный эллипс, требует сбросить в начале пути около 8 км/с. Тогда в перигелии траектория пройдет по касательной к орбите Меркурия. [...]
Двигаясь по касательному эллипсу, ваш аппарат достигнет Меркурия примерно за 100 дней. Но даже и не думайте о том, чтобы выйти на орбиту вокруг планеты. Ведь все это время вы будете приближаться к Солнцу, грубо говоря, падать на него, разгоняясь под действием его притяжения. В перигелии аппарат будет нестись со скоростью 57 км/с. И хотя Меркурий движется вокруг Солнца намного быстрее Земли, вы все равно будете обгонять его примерно на 10 км/с.

В общем, с химическими реактивными двигателями там особо не налетаешь. Как минимум, придётся использовать долгоиграющие электрические (в очередной раз ссылаюсь на свой прошлый пост).


Вот так пришлось накручивать по системе "Мессенджеру" (который и сделал показанные выше фотографии) чтобы добраться до Меркурия, правда он летел "на химии":

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Венера на первый взгляд является чуть ли не самым неудачным объектом для освоения. Когда-то она находилась в зоне жизни, но давным-давно её покинула. Вернее, сама зона жизни отодвинулась дальше от Солнца, поскольку оно со временем наращивает интенсивность.

У Венеры самая высокая температура поверхности во всей системе (Солнце по понятным причинам не учитываем) - около +480°C. Там давление в 90 атмосфер. Там на склонах гор выпадает иней, состоящий из сульфида висмута и сульфида свинца. Там в атмосфере клубятся облака серной кислоты. Замок Инферно в HoMM3 помните? Вот почти так же неприятно.

Запускаемые на Венеру аппараты (сажать туда технику рискнули только в Советском Союзе) если и умудрялись добраться до поверхности, функционировали не больше двух часов. Потом отказывала любая защита и техника выходила из строя.


Жизни на поверхности Венеры, разумеется, нет. Так считает абсолютное большинство учёных, которых можно считать настоящими учёными, то есть остепенённых. Что думают не учёные а "учёные" - мне в рамках данного текста рассказывать не очень хочется. Подозреваю, вы сами догадываетесь что думают они очень разное, иногда странное, а иногда, кажется, даже и не думают вовсе.

Но. Но! Некоторое время назад один не поддельный (!), очень видный и известный планетолог - Л.В. Ксанфомалити утвердился во мнении, что жизнь на поверхности Венеры (и, преимущественно, под поверхностью Венеры) есть.

Мне бы и в голову не пришло про это упоминать, если бы не список регалий: доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, член Научного совета РАН по астробиологии, член комиссии РАН по космической топонимике, главный научный сотрудник и руководитель лаборатории фотометрии и ИК-радиометрии Отдела физики планет Института космических исследований РАН, автор сотен научных публикаций.

Конечно же противостоят ему не менее матёрые зубры. Однако если мнение дилетантов интересует лишь их самих, то точку зрения маститого учёного, пусть и кардинально отличающуюся от позиции его коллег, надо как минимум иметь в виду. Таким образом вопрос наличия на поверхности Венеры жизни из разряда однозначно решённых плавно перетёк в разряд дискуссионных. Хотя конечно же гораздо более убедительно выглядит позиция тех, кто отрицает подобную возможность.


Серия снимков, сделанная "Венерой-13", по мнению Л.В. Ксанфомалити демонстрирующая как после посадки спускаемого аппарата кто-то высунулся из-под поверхности Венеры, огляделся и зарылся обратно. С точки зрения его противников - это радиопомехи, игра света и тени, принесённый ветром мусор, следствие деятельности самого аппарата и что угодно ещё. Лишний раз хочу подчеркнуть, что возможность существования подобной жизни на сегодняшний день представляется весьма маловероятной. Но и однозначное опровержение пока отсутствует.

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Казалось бы - что нам, учитывая упомянутые условия, на Венере делать? Однако штука в том, что по многим показателям Венера очень напоминает Землю: 95% диаметра, 81,5% массы, 91% силы тяжести, если за 100% для всех параметров брать земные характеристики. Другой такой планеты в нашей системе нет. Марс, до которого я дойду позже, имеет всего 53% диаметра, 10,7% массы и 38% силы тяжести - отличия очень существенны. Если мы хотим расселиться по окрестностям, не страдая от низкой гравитации, надо смотреть именно в направлении Венеры.


Да, сегодня любые проекты по терраформированию Венеры выглядят фантастикой. Но начинать начинать делать первые шаги в этом направлении можно будет довольно скоро.

Есть на Венере место, по некоторым параметрам сильно напоминающее Землю. Давление там составляет около одной атмосферы, температура около 20-40°C. Из явных минусов - находящиеся там же облака серной кислоты, поскольку место это расположено на высоте 50-60 километров над поверхностью планеты, в её атмосфере. Однако на той же высоте можно найти и водяные облака. Воды на Венере мало, но в атмосфере она есть. Кстати, чуть выше, на высоте 100 километров, предположительно нашёлся и озоновый слой, снижающий влияние ультрафиолетового излучения.


На эту зону в атмосфере Венеры обратили внимание ещё в восьмидесятых. Летом 1985 года на орбиту планеты вышли две исследовательские станции "Вега-1" и "Вега-2", выбросившие посадочные модули и два аэростата (сами "Веги" после этого ушли исследовать комету Галлея).

Про посадочные модули подробно писать не буду, их история, как и история советских взаимоотношений с Венерой - тема для отдельного разговора. Если кто не в курсе, в годы холодной войны СССР и США, чтобы не толкаться локтями, предпочитали заниматься каждый "своей" планетой. В итоге ещё до "Вег" около Венеры побывали аппараты с оригинальным названием "Венера" и порядковыми номерами с первого по шестнадцатый, занимавшиеся съёмками, зондированием, исследованием атмосферы, совершавшие посадки, присылавшие фотографии, бурившие грунт...

Но все посадочные модули жили на поверхности планеты максимум два часа. Потому что давление, потому что температура. А вот выпущенные с "Вег" аэростаты ударно проработали двое суток, что весьма существенно, если учесть специфику планеты и особенно - упомянутые выше облака серной кислоты. Аэростаты разошлись в разные полушария и дрейфовали там вдоль экватора со скоростью 250 км/ч, измеряя всё, до чего могли дотянуться.


Наглядное описание миссии на примере "Веги-1", второй аппарат следовал сразу за первым:

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Сегодня над запуском атмосферного зонда размышляют в NASA (правда пока что довольно вяло), неспешно рисуя концепт под названием "Venus In-Situ Explorer".


Почему же так интересен этот атмосферный слой? Потому, что в атмосфере Земли, например, существует жизнь. Некоторые организмы вообще не опускаются на поверхность и существуют лишь на высоте.


А ещё у нас есть отдельная когорта организмов с общим названием экстремофилы, объединённых по принципу неудачного выбора места жительства. Эти граждане обитают в условиях повышенной кислотности, сверхвысокого давления, отсутствия кислорода и экстремально высоких температур. Причём некоторые вытащили роял флеш, им перепали все перечисленные неприятности разом. Зато эти отважные парни своим примером доказали, что жизнь может существовать не только на тёплом пляжике под пальмой, но и способна раскорячиваться в удивительные позы, если вдруг припрёт.


Смекаете к чему это я? Совершенно верно, я знал что вы сами давно догадались. Вероятность существования жизни в атмосфере Венеры значительно выше, чем в огненном аду на поверхности. Два миллиарда лет назад на Венере были вполне пристойные условия. Тогда там с высокой долей вероятности существовали вполне обыкновенные водоёмы, где так же как и на Земле могла зародиться жизнь. А могла и не зарождаться, а прилететь с метеоритами, хотя это пусть и вкусная, но совсем отдельная тема для разговора.

Когда условия на поверхности стали портиться, отдельные простейшие организмы вполне могли уйти в атмосферу, обживая более-менее комфортные её слои.

Этому есть ряд косвенных подтверждений (которые, впрочем, трактовать можно очень по-разному). Например, в атмосфере Венеры аномально низкое содержание монооксида углерода (он же CO, он же "угарный газ"), хотя от электрических разрядов в атмосфере и солнечной радиации он образуется в огромных количествах. Какой-то процесс на планете активно расходует СО, превращая его в CO2, то есть в диоксид углерода, который мы с вами выделяем при дыхании. Для нас СО - безусловный яд, но теоретически бактерии вполне могли научиться его перерабатывать. Также в атмосфере Венеры обнаружен сульфид карбонила, который некоторые исследователи считают продуктом жизнедеятельности бактерий.

Только ради этого одного стоило бы всерьёз задуматься над освоением Венеры. Начать можно хотя бы с автоматических дирижаблей. Современные материалы вполне позволяют долговременно сопротивляться воздействию едких облаков. Например есть концепт миссии NASA под названием High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC):

Освоение Солнечной системы для чайников (ч.1). Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Космос, Солнце, Меркурий, Венера, Колонизация, Освоение, Текст, Длиннопост

Ну а если жизнь там не найдётся, можно попробовать заселить её туда в принудительном порядке. Ещё в шестидесятых годах Карл Саган предлагал расселить в атмосфере Венеры одноклеточные зелёные водоросли - хлореллу. Они должны были обогатить атмосферу кислородом и снизить парниковый эффект. К сожалению, воды в атмосфере оказалось меньше, чем нужно для хлореллы, поэтому теперь предлагается первоначально доставить на Венеру много воды. Например, привенерить туда несколько комет, или синтезировать воду на месте, благо, энергии для такого процесса там достаточно.

Впрочем, некоторые исследователи предлагают в первое время обойтись без дополнительной воды, положившись на генную инженерию. Например предлагается распылять в атмосфере Венеры генномодифицированные споры плесени.

Кстати. Только что с любопытством вычитал на Вики следующую идею:

Ударное распыление в атмосфере металлического метеора может привести к связыванию серной кислоты в соли, с сопутствующим выделением воды или водорода (в зависимости от точного состава метеора). Астероиды типа (216) Клеопатра представляют определённую ценность для этого решения. Возможно, глубинные породы Венеры также имеют подходящий состав. В таком случае достаточно использовать водородную бомбу достаточной мощности, чтобы одновременно вызвать пылевую "ядерную зиму" и этой же пылью связать кислоту.

Венера очень интересна и очень перспективна. Не столько в промышленном, сколько в биологическом смысле. Там можно и нужно искать жизнь, пускай даже простейшую. Если же жизнь не найдётся, определённо стоит её туда заселить. Ну а впоследствии, глядишь, и сами туда расплодимся. Всё-таки другая планета-близнец Земли нам может попасться очень уж нескоро.

Тут, друзья, я вынужден прерваться. Изначально рассчитывал уместиться в один пост, но неожиданно оказалось, что максимальный размер поста уже превышен, а Солнечная система только началась. Похоже, придётся замахнуться на цикл постов, удовлетворяя своего внутреннего графомана.

Видимо, во второй части будут Луна, Марс и Церера с главным поясом астероидов. Когда он будет - не знаю. Тема довольно объёмная, а отвлекающих от написания искусов так много!


Ссылки - ниже. Если какие-то из них нельзя указывать, удаляйте смело. Вся информация взята из открытых источников и немного из головы. Картинки предложены поисковиками.

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Звезда_Барнарда

2. http://old.computerra.ru/own/wiebe/703385/

3. http://www.public.asu.edu/~sciref/exoplnt.htm#section2

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнце

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Звёздное_население

6. http://www.eso.org/public/russia/news/eso1524/

7. http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.astro.42.05...

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гелий

9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Звёздная_система

10. https://en.wikipedia.org/wiki/Nu_Scorpii

11. https://ru.wikipedia.org/wiki/30_Овна

12. https://www.nasa.gov/jpl/18927/

13. https://ru.wikipedia.org/wiki/Сфера_Дайсона

14. https://ru.wikipedia.org/wiki/Меркурий

15. http://www.nrao.edu/pr/2007/mercury/

16. http://science.sciencemag.org/content/333/6051/1847

17. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/ice/ice_mercury.html

18. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/00191035889...

19. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/mercuryfact....

20. http://science.sciencemag.org/content/258/5082/635

21. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17748898?dopt=Abstract

22. http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/cosmos/154/

23. https://ru.wikipedia.org/wiki/Колонизация_Солнечной_системы

24. https://ru.wikipedia.org/wiki/Колонизация_Меркурия#cite_note...

25. http://galspace.spb.ru/index176.php?foto_page=13

26. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гелий-3

27. https://ru.wikipedia.org/wiki/Мессенджер_(АМС)

28. https://ru.wikipedia.org/wiki/Исследование_Венеры

29. https://ru.wikipedia.org/wiki/Терраформирование_Венеры

30. https://lenta.ru/news/2011/10/07/ozone/

31. https://ru.wikipedia.org/wiki/Жизнь_на_Венере

32. http://www.daviddarling.info/encyclopedia/V/Venuslife.html

33. https://www.nkj.ru/archive/articles/17344/

34. http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Venus_Expres...

35. https://ru.wikipedia.org/wiki/Атмосфера_Венеры

36. https://ru.wikipedia.org/wiki/Venus_In-Situ_Explorer

37. https://www.space.com/283-venus-alive-signs.html

38. https://ru.wikipedia.org/wiki/Вега_(АМС)

39. http://www.pvsm.ru/mars/77447

40. https://ru.wikipedia.org/wiki/Экстремофилы

41. http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20041011/ghadiri.html

42. https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорелла

Показать полностью 8
4336

В Китае впервые была проведена "пересадка" человеку CRISPR-модифицированных клеток

А тем временем, за всей политической шумихой последних дней, почти незамеченной прошла новость о том, что китайские исследователи из Сычуаньского университета в Ченду впервые  ввели добровольцу, больному метастазирующим раком лёгких, его CRISPR-модифицированные Т-лимфоциты. Первая инъекция прошла успешно, и исследователи уже готовятся ко второй. В целом, в течение ближайших шесть месяцев, планируется провести испытания с участием ещё 10 человек. Таким образом, человечество, возможно, скоро придёт к очередному прорыву. Слава Китаю, который не сильно морочится этическими соображениями!


Источник: nature.com

1753

Как брюхоногие дверь себе запилили

Из этого поста вы узнаете, что это за приятные симпатичные штуки, чьи они и зачем нужны.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Но обо всём по порядку. Вероятно, некоторые пикабушники видели, что у некоторых брюхоногих моллюсков устье раковины закрыто своеобразной плёнкой, как, например, у этой улитки:

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Эта плёнка зовётся эпифрагмой. Она образуется при застывании на воздухе выделяемой улиткой слизи и нужна для защиты тела моллюска от высыхания во время неблагоприятных условий.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Но, каким бы ни было строение, эпифрагма – штука временная, с наступлением лучших времён брюхоногое от неё просто избавляется. Однако, есть несколько семейств, которые располагают более основательной защитой.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Эти классные кругляшки по-научному называются оперкулумы. Оперкулум (operculum) – это такая уплощённая крышечка, которую на постоянной основе носят с собой некоторые морские и пресноводные брюхоногие и очень малое число наземных улиток.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Назначение оперкулума, в общем-то, то же – он даёт возможность животному закрыться в раковине (но не только, см. далее). При этом, есть виды, у которых крышечка плотно подогнана под размер и форму устья, они могут герметично закрыть его. Это позволяет жить в литорали, то есть приливно-отливной зоне. У других она несколько меньше.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Некоторым видам оперкулум служит как средство защиты от хищников. Чтобы обеспечить безопасность этот "бомболюк" должен быть прочным. Такой имеется не у всех, например, у представителей семейства Turbinidae: он у них жёсткий, толстый, с известковыми отложениями. Однако не все могут похвастаться таким оперкуломом, чаще встречается второй тип – роговой – они тоньше, в воде довольно эластичные, но при высыхании становятся хрупкими. Вот второй тип у живородки:

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Стромбиды (Strombidae, семейство морских брюхоногих) пошли дальше, у них оперкулум имеет вытянутую когтеобразную форму. Ещё и с зазубринками. Нет, им они не вспарывают напавших на них хищников. С помощью него они совершают рывки и так двигаются по дну. Кстати, из-за внешнего вида этот коготь напоминает лапку какого-нибудь ракообразного. Я, будучи школотой, имела возможность подёргать одного моллюска за него в Красном море. Думаю, он был не шибко этому рад.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Форма, как видно, у оперкулумов разная, хотя чаще округлая или овальная. Стоит ещё отметить, что растут крышечки так же как и раковины по спирали, существует своеобразная классификация оперкулумов по структуре и сдвигу их центра.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Если роговые оперкулумы в основном желто-коричневые, то более жёсткие известковые у различных видов имеют разное строение, окраску и узор. Это не осталось незамеченным людьми: оперкулумы часто используются при изготовлении украшений: кулоны, колечки и прочие цацки.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

По-видимому, использовать как украшения, поделочный материал и даже своего рода валюту оперкулумы стали давно. В нескольких странах Ближнего Востока, Китае и Японии из них делают традиционные благовония, такие как onycha, упоминаемое в Книге Исход. Turbo marmoratus (мраморный турбо) – вид моллюсков с очень крупной раковиной, чьи "крышечки" используют в качестве пресс-папье и упоров для дверей. К слову, изображать оперкулум тоже начали давно, например, до нас дошла минойская печать, где изображена раковина с крышечкой:

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Интересно, что у аммонитов (вымерший подкласс головоногих моллюсков) была структура, которая частично выполняла схожие функции: аптихи (будь здоров) – парные кальцитовые или фосфатные пластинки и анаптихи – одинарные пластинки. Одно время считались частями раковин двустворчатых моллюсков, так как похожи и часто сохраняются отдельно от самих раковин аммонитов. В данное время считаются частью челюстного аппарата, которые так же могли служить люком, закрывающим устье.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Гладкие оперкулумы некоторых видов современных брюхоногих можно приобрести и в виде самостоятельной безделушки, на торговых площадках они часто называются "глаз Шивы" (Shiva eye gemstone, Shiva eye shell или просто Shiva shell) и иногда Pacific cat’s eye. Более того, крупные целые крышечки с интересной расцветкой пользуются определённым интересом у коллекционеров.

Как брюхоногие дверь себе запилили Моллюск, Раковина, Лига биологов, Биология, Зоология, Наука, Познавательно, Длиннопост

Оперкулумами зовутся и некоторые другие структуры у животных и растений, выполняющие роль крышечки, но это уже совсем другая история...

Показать полностью 12
4891

СМИ: Россия первой в мире официально признала гомеопатию лженаукой

СМИ: Россия первой в мире официально признала гомеопатию лженаукой Гомеопатия, Псевдонаука, Россия

На официальном сайте Российской академии наук опубликуют в понедельник, 6 февраля, меморандум, который официально назовет гомеопатию лженаукой – впервые в мире.


Об этом пишет в воскресенье, 5 февраля, сайт "Независимой газеты".


Этот документ разработала комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований РАН совместно с просветительским фондом "Эволюция". В приложениях к тексту будут приведены практические рекомендации минздраву РФ, врачам и потенциальным пациентам гомеопатов.


Комиссия, о которой идет речь, была сформирована в 1998 году по инициативе нобелевского лауреата по физике, академика Виталия Гинзбурга, напоминает сайт NEWSru.com. Она занимается выработкой рекомендаций по спорным научным вопросам и публичным разоблачением лженаук.


"Объяснения механизмов предполагаемого действия гомеопатии противоречат известным химическим, физическим и биологическим законам, а убедительные экспериментальные подтверждения ее эффективности отсутствуют" – цитирует текст этого документа газета "Коммерсант".


Напомним, что гомеопатией называется практика лечения ряда заболеваний минимальными дозами препаратов, которые вызывают симптомы, аналогичные симптомам этой болезни. В основу этого метода положен принцип "лечение подобного подобным".


Эффективность большинства гомеопатических методов никогда не была доказана, а проводившиеся испытания гомеопатических препаратов не выявили различий между действием "лекарств" и эффектом плацебо.


В 2009 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предостерегла от гомеопатического лечения людей, которые больны СПИДом, туберкулезом и малярией, которое, в отсутствие официально признанных лекарств приводит к смертельному исходу.


Источник

Показать полностью
2143

Подборка русскоязычных популяризаторов науки

Вашему вниманию представляю обзор "кого из умных людей можно послушать".

Все эти люди читают лекции, которые регулярно выкладываются на Youtube. Как и полагается настоящим популяризаторам науки, они освещают интересные темы, изъясняются живо и понятно. Этих людей приятно и полезно слушать.


Подборка составлена на моих личных предпочтениях по тематикам. В основном, в список попали естественнонаучные дисциплины. Если кого-то забыл - сделал это не со зла :)
Дабы никого не обидеть, список составлен в алфавитном порядке.

Ссылки на лекции давать не буду, ибо это займет очень много времени, т.к. многие лекции были прочитаны несколько раз. Всё можно найти на Youtube по ключевым словам.


1. Водовозов Алексей Валерьевич - медицина

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Научный журналист, врач-терапевт, токсиколог, военный врач (в прошлом), блогер в области медицины.


Основные темы лекций:

"Санпросвет" - лекции по различным областям медицины, направленные на повышение образованности в этой сфере: антибиотики, прививки и прочее.

Псевдодиагностика - как распознать врача-шарлатана и не попасть на деньги

Альтернативная медицина - всё, что не работает или вредит - гомеопатия, БАДы, всевозможные виды чистки от шлаков и паразитов.

"Клуб любителей бытовой токсикологии" - курс лекций, прочитанный в книжном клубе-магазине "Гиперион". Включает темы от токсикологии похмелья и кофе до ядовитых животных.

Крайне полезные в бытовом плане лекции. Рекомендую всем ознакомиться.


2. Михаил Сергеевич Гельфанд - биология

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Биоинформатик. Доктор биологических наук (молекулярная биология), кандидат физико-математических наук (биофизика), профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ.


Основные темы лекций:

Молекулярная эволюция/палеонтология - современный взгляд на эволюцию. Что дало изучение генома неандертальца и мамонта? Возможен ли "Парк Юрского периода"? Когда жил предок всех ныне существующих белых медведей? Ответы на эти вопросы вы получите из этих лекций.

"Мы и наши бактерии" - рассказ о том, какие бактерии живут в нашем организме, чем они полезны или вредны. Зачем ученые придумали процедуру пересадки фекалий? Михаил Сергеевич расскажет.

ГМО - генетически модифицированные организмы. Михаил Сергеевич читает отдельные лекции на эту тему, а также участвует в различных дискуссиях. Узнать можно о производство ГМО-продуктов, о их безопасности и много другое.


3. Станислав Владимирович Дробышевский - антропология

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Антрополог, кандидат биологических наук. Научный редактор портала antropogenez.ru (портал представлен на Пикабу - @Antropogenez). Доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. Ломоносова.


Основные темы лекций:

Происхождение человека - всё, что с этим связано. Перечислять долго. Но если вам когда-нибудь приходила в голову мысль о том, каким человек был N сотен тысяч лет назад, что он ел и как развивалось социальное устройство наших предков - спешите искать лекции Станислава Владимировича. Все они слушаются на одном дыхании, разбавлены тонким юмором и различными интересными отсылками.

Можно найти даже лекцию про динозавров, и хомо гопникуса  (:


4. Виталий Егоров - космос

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Он же - Зеленый Кот (уж извините, отчество не нашлось).
Блогер, пишущий на тему космоса. Выступает с лекциями, организует встречи с людьми "из космоса" (ученые, инженеры, космонавты). Ведет блоги в ЖЖ, Geektimes и на Пикабу (@zelenyikoteyka).


Основные темы лекций:
Космонавтика - успехи (и не очень) космических программы СССР, России, США, Европы и остального мира.

Марс - отдельно любимая Виталием тема. Организовал поиск советской станции Марс-3 при помощи снимков Mars Reconnaissance Orbiter и проект оказался успешным! Также ведёт группу в ВК о марсоходе Curiosity. Лекций о Марсе чуть больше, чем других (но это не точно).

Луна - лекции о нашем естественном спутнике и проекте по запуску неестественного спутника силами команды энтузиастов, с целью фотографирования мест посадок "Аполлонов", советских "Луноходов" и прочих следов человека на Луне.


5. Ася Казанцева - биология

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Она же Анастасия Андреевна Казанцева.
Научный журналист и блогер. Написала две книжки - розовую и желтую. Лауреат премии в области научно-популярной литературы «Просветитель» (2014).


Основные темы лекций:
Эволюция - доступным языком рассказывает о том, почему эволюция признана научным сообществом и что из себя представляет.

ГМО - наряду с Гельфандом и другими учеными борется за правильное понимание данного явления.

Мозг - чем отличается мозг мужчины и женщины, как на него действуют никотин и алкоголь, отсутствие сна и лженаука. Рассказывает про особенности мышления, типичные ошибки в этом сложном процессе.

Гомеопатия - еще одна излюбленная область для развенчания мифов.


6. Марков Александр Владимирович - биология

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Биолог, палеонтолог. Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН. Профессор РАН.


Основные темы лекций:

Эволюция - в более академичном стиле (но доступным языком) по сравнению с Казанцевой, рассказывает о происхождении жизни на Земле.

Биология - различные темы из области биологии: от "пробирки" до влияния биологии на поведение живых существ.

Охват тем большой - ищите сами и выбирайте, что душе угодно.


7. Александр Юрьевич Панчин - биология

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Биолог, научный журналист и писатель, лауреат премии «Просветитель». Кандидат биологических наук. Старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН имени Харкевича. Член Комиссии РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований.


Основные темы лекций:

Лженаука, заблуждения, религия - любимое поле боя для научных холиваров у Александра.

ГМО, гомеопатия - не менее любимые темы, как и у других биологов.

Эволюция - аналогично остальным биологам.

Магия, экстрасенсорика - Александр состоит в экспертном совете "Премии Гудини", которая предлагает приз в миллион рублей тому, кто докажет свои сверхспособности в контролируемом эксперименте. Читает лекции на тему "магическое мышление с точки зрения науки".


8. Сергей Борисович Попов - астрофизика

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Астрофизик, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга.


Основные темы лекций:

Нейтронные звёзды - по мнению Сергея Борисовича, во Вселенной нет ничего интереснее, чем нейтронные звёзды. Рассказывает о них с соответствующим энтузиазмом.

Астрофизика - о данной науке в целом. Каждый год читает лекции с обзором последних открытий. Регулярно делает обзоры препринтов научных статей с arxiv.org. Участвует в различных передачах на радио и телевидении. Читает лекции о самых свежих событиях (таких, какими были в своё время открытие гравитационных волн и системы TRAPPIST-1).

Благодаря лекциям Попова, я втянулся в научпоп.


9. Александр Борисович Соколов - антропогенез, мифы и лженаука

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Научный журналист. Основатель и главный редактор научно-просветительского портала Антропогенез.ру, о котором уже говорилось в части про Дробышевского. Участвовал в "Прямой Линии" на Пикабу.


Основные темы лекций:

Происхождение человека - вместе со Станиславом Владимировичем ведёт упомянутый портал и читает лекции на эту тему.

Мифы и лженаука - активно борется с мракобесием о древних технологиях, с научными фальсификациями и прочими заблуждениями.

Проблемы популяризации науки - всеми силами популяризирует популяризацию науки :)


10. Владимир Георгиевич Сурдин - астрономия

Подборка русскоязычных популяризаторов науки Популяризация науки, Научпоп, Лекция, Астрономия, Биология, Палеонтология, Космос, Медицина, Длиннопост

Астроном. Старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга, доцент физического факультета МГУ, кандидат физико-математических наук.


Основные темы лекций:

Астрономия - Владимир Георгиевич прочитал массу лекций по астрономии различной направленности. Можно найти базовый курс по астрономии; лекцию об истории науки; о метеоритах; о телескопах и многом другом.

Космические исследования - о ключевых моментах исследования планет при помощи космических аппаратов; о высадке американских астронавтов на Луну; о советских космических программах разных стран;

Мифы о космосе - были ли американцы на Луне? Что чаще всего принимают за корабли пришельцев? Существуют ли внеземные цивилизации?

Показать полностью 9
1813

Простым языком о космических двигателях

Слушайте, друзья мои, а все же космос любят? Давайте про него тогда и поговорим. О том, как именно мы бороздим просторы. Налейте чаю, получилось довольно длинно.


Как и в случае с постом про лошадиные силы лошадей, оговариваюсь сразу: я в этом вопросе всего лишь любопытствующий, не специалист. В теме разбирался путём промышленного гугления. Если на шум подтянутся профи, а пара штук точно где-то поблизости шастает, пусть смело поправляют.

Изображения взяты из поисковиков: выбирал самое наглядное и тут же его нещадно воровал.


Давайте попробуем разобраться с тем, как мы умеем передвигаться в космическом пространстве. Элементарно, на пальцах, однако с обязательными ссылками на источники, чтобы не быть как те рептилоиды.


Гипертуннели, кротовые норы, варп-драйв, подпространство, нуль-переход и прочую деритринитацию предлагаю вычеркнуть сразу. Это всё очень здорово, но к нашей суровой действительности не имеет ни малейшего отношения. Даже если вспомнить, что кротовые норы худо-бедно теоретически обосновываются, всерьёз о них поговорить можно будет лет через сто, а то и через двести. Вот тогда - заходите, с удовольствием обсудим. А пока что наука не в курсе дела.

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

Всерьёз обсуждать имеет смысл только то, что можно, пусть и с натяжками, считать применимым, либо потенциально применимым на практике. Ну и про научную обоснованность конечно же нельзя забывать.


1. Итак, во-первых давайте разберёмся, что мы имеем работающего на сегодняшний день.


1.1 Самым ординарным способом передвижения в космосе являются химические ракетные реактивные двигатели. Они несколько различаются по конструкции и по типам топлива, но суть всегда одна и та же: берём топливо, смешиваем с кислородом, поджигаем (преобразуя химическую энергию в кинетическую) и летим вперёд, выбрасывая назад газообразные продукты горения. Старый проверенный дедовский способ.

Плюс - в относительной простоте, относительной дешевизне и относительно высоком уровне проработанности.


Минус - в относительно малых скоростях и очень малой возможности манёвра. Топливо заканчивается быстро, какую скорость успел набрать в самом начале полёта, с такой и чеши себе дальше. Срок работы исчисляется секундами, иногда минутами. Ни затормозить, ни сманеврировать лишний раз нельзя. Конечно, современные аппараты не летят совсем уж "по рельсам", какой-то резерв топлива обычно есть, но всё равно возможности очень и очень ограничены.


Самый простой ХРРД:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

А вот это, например, ХРРД от Шаттла:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

1.2 Электрические ракетные реактивные двигатели. Нельзя сказать, что идея свежая, но разработки продолжаются, регулярно появляются всё более и более экзотичные новинки, которые довольно часто пускают в дело. За пять десятилетий активных экспериментов семейство ЭРД успело хорошенько разрастись вширь, на сегодняшний день существуют: ионные, плазменные, импульсные, сильноточные и термические электрические ракетные двигатели.


В качестве источников питания чаще всего используют солнечные батареи. Однако, порой, к электрическому двигателю в качестве источника питания прикручивают и ядерный реактор. Не путать с ядерными двигателями, о которых будет ниже.


Все эти двигатели, несмотря на разнообразие, всё равно в основе своей используют реактивное движение, то есть работают по принципу "а давайте чего-нибудь посильнее выкинем сзади, чтобы бодрее летелось вперёд". Отличие от химических двигателей заключается в том, что вместо банального поджигания керосина, электрический двигатель извращается с рабочим телом как-то иначе. Например, разгоняет в электрическом поле ионизированный газ или испаряет в электрическом разряде твёрдое тело.


Минус электрических двигателей в том, что развить тягу достаточную, чтобы оторваться от Земли, на сегодняшний день они не могут. То есть двигатели, говоря простым языком, слабенькие. Взлетать всё равно приходится "на химии".


Зато у них есть и неоспоримый плюс. И заключается он в экономичности, а значит - во времени работы. Если химический РД вырабатывает своё топливо за несколько минут (после чего аппарат летит по инерции, используя гравитационные манёвры), то ЭРД работают днями. И неделями. А иногда и месяцами. Да чего уж там, ионный двигатель на межпланетной станции Deep Space 1 честно отпахал три года. И ему не приходилось возвращаться на дозаправку.

Смекаете? Химический двигатель работает недолго и сразу набирает максимальную скорость. Потом - всё, ускоряться только если за счёт гравитационной пращи (манёвр вокруг какого-то крупного объекта). ЭРД же, чтобы развить такую же скорость, которую химический набрал за несколько минут, потребуется, например (условно) три месяца. А может даже год, не суть важно. Аппарат, разгонявшийся химическим двигателем, за это время успеет улететь довольно далеко. Но вот условные три месяца прошли, аппарат с ЭРД набрал ту же скорость, с которой всё это время чешет аппарат с давно потухшим химическим двигателем. Но ЭРД-то продолжает работать. Ещё через три месяца он летит уже вдвое быстрее, и прекращать свою работу не собирается. При этом он имеет свободу манёвра и в любой момент может скорректировать свой полёт. В космосе летают годами, а в перспективе - десятилетиями, там играют долговременные ставки.

А ещё ЭРД весьма компактны и экономичны, они не требуют таскать с собой дополнительную цистерну топлива. Это значит, что их можно ставить на весьма скромные спутники Земли, позволяя им перемещаться с орбиты на орбиту своим ходом, что снижает зависимость от точности выведения и от тормозящего воздействия атмосферы. Вы его, главное, от поверхности оторвите, вверх подбросьте, а там уж он сам на ионном движке куда ему надо доползёт.


Ионный двигатель:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

1.3 Ну и, наконец, последнее, что у нас сегодня есть из относительно работоспособного. Ядерный ракетный двигатель, тоже реактивный, как все предыдущие. Суть, как вы понимаете, в том же самом. Берём рабочее тело (жидкий водород - дёшево и сердито), разогреваем и выкидываем его сзади. Только вместо того, чтобы что-то поджечь, разогнать электрическим полем или испарить электрической дугой, мы греем жидкость на ядерном реакторе до газообразного состояния. Почти как паровоз.


Штука довольно спорная как по экономическим, так и по экологическим причинам. Потенциально эти двигатели могут совмещать положительные стороны химического и электрического двигателей. СССР и США разрабатывали ЯРДы начиная с середины ХХ века вплоть до испытания наземных прототипов. Разработки ведутся и сегодня.


Схема работы яррд:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

Отчётливый минус абсолютно всех типов реактивных двигателей: по космическим меркам они медленные. Со скрипом их хватает для изучения внутренних, ближайших к Земле планет (внутренними считаются планеты внутри главного пояса астероидов), но уже к Юпитеру приходится тащиться годами. Так могут летать автоматические аппараты, но таскать человека (а вместе с ним все системы жизнеобеспечения) уже представляется совершенно бестолковым занятием.

Даже за несколько человеческих жизней на подобных движках до других звёзд нам не добраться, поскольку счёт пойдёт на десятки тысяч лет. При самом оптимистичном сценарии - на тысячелетия. Sad but true.

Теперь давайте поговорим о самом интересном. О том, чего у нас нет. Этот раздел мой внутренний бюрократ требует разделить на две части: "нет и скорее всего не будет" и "нет, но очень может быть".


2. За прошедшие десятилетия было выдумано (и хотя бы частично научно обосновано) много всего интересного, что пока ещё не было реализовано. Сначала обсудим то, что с высокой долей вероятности не появится никогда по экономическим причинам, либо потому что наука ушла вперёд и концепция утратила былую свежесть.


2.1 Ядерно-импульсный двигатель на ядерных бомбах. Суть заключается в простой и логичной идее: если под хвостом у корабля взорвать бомбу, она отвесит ему такой космический пендель, что корабль скоренько куда-то полетит. Старая, ещё пятидесятых годов концепция, до сих пор являющаяся самым реалистичным и самым жизнеспособным способом межзвёздного (ну и межпланетного в частности) перелёта.


Примерно вот так это должно было выглядеть:

С точки зрения науки нет никаких причин, чтобы эта штука не работала. К сожалению, есть причины экономические. В том или ином виде идея разрабатывалась с пятидесятых годов. Довольно быстро стало понятно, что одной бомбой там не отделаться и взрывать придётся много. Много и часто. По очень оптимистичным прикидкам, лет за 120-140 можно добраться до ближайшей к нам системы (тройная α Центавра ABC), если весь этот срок ежесекундно (!) подрывать несколько ядерных зарядов. Как вы понимаете, такой запас можно собрать за довольно долгий срок и только лишь дружно напрягшись всем человечеством. А потом ещё будет проблема поднять всё это хозяйство на орбиту и там собрать, на это понадобились бы тысячи носителей несуществующего уже сверхтяжёлого класса, вроде "Энергии" или "Сатурн-5".


Подобных проектов было много, самый известный из них "Орион". Это отдельная, весьма объёмная история. Чтобы не углубляться в подробности, лучше оставлю вам тут ссылку, на Вики всё неплохо описано: https://ru.wikipedia.org/wiki/Орион_(МКА).

2.2 Прямоточный термоядерный ракетный двигатель. Он же - "межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда". Принцип движения тот же что у остальных реактивных двигателей, описанных в первой части. Отличие заключается в том, что современные двигатели расходуют то топливо, которое везут с собой. Прямоточный же двигатель скорее напоминает воздушный реактивный двигатель тем, что рабочее тело он не везёт в канистре, а добывает снаружи, из-за борта.


В качестве рабочего тела предлагалось использовать водород, захватываемый из пространства. Сначала собирать водород предполагалось гигантской воронкой, однако довольно скоро стало очевидно, что таскать такую дуру по космосу не представляется целесообразным. Тогда пришли к решению: собирать водород с помощью электромагнитного поля диаметром в несколько тысяч километров.

Ну то есть корабль электромагнитным пылесосом собирает перед собой водород (а он там таки есть в межзвёздном пространстве), нагревает его ТЯРДом и выбрасывает сзади. Это вариант первый. Вторым вариантом было не выбрасывать водород, а использовать в качестве непосредственно топлива для ТЯРДа.


Из существенных (и очень заманчивых) плюсов - возможность идти с постоянным ускорением (читай - не болтаться внутри корабля в невесомости) и практически полная топливная автономность.


Основной минус в том, что в окрестностях нашей системы количество межзвёздного газа очень невелико. Меньше, чем в других местах. Причиной послужил относительно недавний взрыв сверхновой в окрестностях Солнца, "сдувший" потенциальное топливо.

Максимальная скорость, развиваемая подобным прямоточником, составит не более 0,119c = 35,7 тыс. км/с. Причина в том, что встречные атомы, которые он должен улавливать, будут его же и тормозить своим импульсом.

Естественно, надо понимать следующее. Это голая теория. Причём теория родом из шестидесятых годов. И несмотря на то, что теоретические работы над данной концепцией всё ещё ведутся, у неё куча слабых сторон и масса недоработок. Сегодня мы уже понимаем, что как минимум система захвата рабочего тела должна быть более совершенной. Ну и конечно же, в настоящее время такой двигатель промышленно невоспроизводим (основная проблема - всё та же система захвата, то бишь "пылесос").


Вот как-то так мог бы выглядеть корабль с ПТЯРДом:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

2.3 Фотонные двигатели. Тут я постараюсь покороче, поскольку этот концепт уже приближается к границе между действительностью и фантастикой. Он ещё вроде как по эту сторону реальности, но если ядерно-импульсный двигатель (п. 2.1) пришлось бы строить всей планетой лет сто, фотонный двигатель при нынешнем уровне развития нам просто недоступен. Никак.


Суть фотонного двигателя в том, что реактивная тяга создаётся истекающими фотонами света (они имеют импульс). Если упрощать, то это сверхмощный фонарик, отталкивающийся собственным лучом. Теоретически, в отличии от всех упомянутых выше тошнотиков, такой двигатель мог бы приблизиться к скорости света.


Придумано два типа фотонных двигателей: аннигиляционный и двигатель на магнитных монополях.


Для работы аннигиляционного фотонного двигателя требуется антивещество. Возможно (!), при его взаимодействии с обыкновенным веществом будет происходить реакция, почти полностью превращающая их в излучение. Беда в том, что антивещество - самая дорогая субстанция на Земле, примерной стоимостью 62,5 триллиона долларов за грамм. Высокая стоимость вызвана серьёзной нехваткой запасов антивещества. Цитирую Вики: "В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества. Для этого учёные охлаждали облако, содержащее около 30 тысяч антипротонов, до температуры 200 кельвинов (минус 73,15 градуса Цельсия), и облако из 2 миллионов позитронов до температуры 40 кельвинов (минус 233,15 градуса Цельсия). Физики охлаждали антивещество в ловушке Пеннинга, встроенной внутрь ловушки Иоффе — Питчарда. В общей сложности было поймано 38 атомов, которые удерживались 172 миллисекунды." Как вы догадываетесь, для полёта этого, мягко говоря, недостаточно.


Схема работы аннигиляционного фотонного двигателя:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

С фотонным двигателем на магнитных монополях тоже засада. Монополи - гипотетические элементарные частицы, которые чем дальше, тем более гипотетическими становятся. Их упорно ищут, применяя Большой адронный коллайдер (такой большой и такой адронный!) к различным предметам, но эффекта пока что никакого. То бишь полный ноль. Более того, некоторые современные теории вообще не предполагают существования в природе магнитных монополей. Очень печально, потому что добывать и хранить их могло бы быть проще, чем антивещество. А могло бы и не быть. Это - передний край науки, где происходит самое интересное, а потому никто пока ни в чём не уверен.

3. Вот и пришло время для самого вкусного! Кто дочитал, тот - молодец. Наконец-то мы дошли до двигателей, которые во-первых должны реально работать, во-вторых не требуют для своего создания предварительного порабощения всей планеты.

3.1 Солнечный (световой) парус. Красивая и даже в каком-то смысле романтичная идея начала (!) ХХ века, понемногу претворяющаяся в жизнь. Автор - советский физик Фридрих Цаандер, предположивший возможность такого способа перемещения в 1920 году.

Парус использует давление фотонов света стороннего источника (вместо того чтобы светить самому, как это предполагается в фотонном двигателе), например - звезды или лазера.

В качестве основного двигателя парус пока не был использован ни разу, однако испытания ведутся многими странами. Первым аппаратом, развернувшим парус, стал российский "Прогресс" в 1993 году. Однако это было испытание самого процесса разворачивания, движение при этом не совершалось. Первым аппаратом, использовавшим парус по прямому назначению, стал японский IKAROS в 2010 году.


Главный плюс - парусу не требуется топливо. Главный минус - парусу нужен свет.

Давление света Солнца к границам Солнечной системы уменьшается до ничтожных величин, по этой причине использование такого двигателя (а точнее - движителя) будет иметь свои особенности. Между внутренними планетами, скорее всего, перемещаться можно будет вполне эффективно. А вот для перелётов к границам системы, вероятно, разгоняться придётся от самого Солнца (где давление света максимально), в определённый момент сворачивая парус, чтобы он не начинал выполнять роль солнечного тормоза и не мешал маневрировать.


Относительно свежая идея, не опробованная пока что на практике - светить в парус удаляющегося корабля лазером. Если вывести такой лазер на орбиту (чтобы не мешала атмосфера Земли), если поставить их много, если подобрать источник питания, способный долговременно давать требуемую мощность, ну и наконец, если хорошенько прицелиться, то вполне реально отправить некий аппарат даже к соседним звёздам.


Сегодняшние лазеры не позволяют отправить к соседней звезде ничего серьёзнее нескольких граммов. Сегодняшняя электроника не позволяет запихнуть в эти граммы хотя бы камеру и передающее устройство. Сегодняшняя политическая обстановка не позволяет устанавливать на орбите сверхмощные лазеры, потому что если их развернуть вниз, получится орбитальная боевая платформа, которую можно на кого-нибудь нацелить.

Но. Лазерные технологии развиваются, электроника развивается. Даже сами разгонные лазеры можно ставить не на орбите, а на обратной стороне Луны - оттуда они не будут угрожать Земле, зато в случае инопланетного вторжения сможем отстреливаться :). Шутки-шутками, но тема действительно очень и очень любопытная.


В 2016 году группа состоятельных ребят, включающая Юрия Мильнера и Марка Цукерберга, скинулись на общую сумму в 100 000 000$ на развитие этой вот идеи с разгонными лазерами и отправкой микроаппаратов к многострадальной α Центавра ABC. Вряд ли они всерьёз рассчитывают отбить свои вложения, поэтому огромное спасибо за бескорыстный вклад в науку. Впрочем, нельзя также исключать, что им просто нужен предлог для строительства гигантского лазера.

Проект называется "Breakthrough Starshot", ведут его очень титулованные граждане, в том числе Хоккинг, Перлмуттер и Рис. Рассчитывают достичь 1/5 скорости света и, соответственно, лет за двадцать "допихать" лазером аппарат (а точнее - стаю мелких аппаратов) до соседней системы. В июне 2017 года состоялся успешный вывод на низкую околоземную орбиту первых рабочих прототипов нанозондов — чипов размером 3,5 на 3,5 см и весом около 1 грамма, несущих на себе солнечную панель, микропроцессор, датчик и систему связи.


Небольшой парус, развёрнутый на стенде в лаборатории NASA (учёные мужики в правом верхнем углу для масштаба):

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

3.2 Электрический парус. Не путать с солнечным! Тоже парус, только вместо фотонов света он улавливает солнечный ветер - поток ионизированных частиц. Совсем новьё, финская идея 2006 года. В 2013 году в университете Хельсинки создан первый рабочий прототип.


Двигатель состоит из сети длинных тонких алюминиевых тросов с положительным потенциалом и электронной пушки. Электронная пушка создает луч электронов, направленный против движения космического корабля, из-за чего тросы приобретают положительный заряд. Создаётся электрическое поле, тормозящее ионы солнечного ветра. Ударяясь на средней скорости порядка 468 км/с, они передают свой импульс парусу и приводят в движение космический корабль.

Точные характеристики окончательно не ясны, все ждут ходовых испытаний. В целом выглядит весьма перспективно, хотя понятно, что для того чтобы набрать пристойную скорость, общая длина этих вот усов должна составлять хотя бы 2000 километров, при толщине 25 – 50 мкм.


Если сравнивать с солнечным, то главное преимущество подобного паруса в возможности двигаться по направлению к источнику направленных частиц (а не только от него). Кроме того, такой парус проще в производстве и удобнее в эксплуатации: длинный тонкий ус развернуть куда легче, чем натягивать сплошное полотно. Очевидно также, что он куда меньше боится постороннего космического мусора. Но вот сила разгона будет раз в 200 меньше чем у солнечного паруса аналогичной площади.


Художественное изображение электрического паруса:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

3.3 Термоядерные ракетные двигатели. Гигантский межпланетный пылесос, описанный в пункте 2.2, по сути своей - частный случай такого двигателя. Но тот проект всё-таки фантастичен. А вот если отбросить всю экзотику с прямоточностью и сбором пролетающего мимо водорода, тогда становится похоже на правду.


На сегодняшний день мы имеем научное обоснование двух типов ТЯРДов: импульсный и на основе реактора с магнитным удержанием плазмы.


Суть импульсного ТЯРДа в том, что управляемая термоядерная реакция происходит в импульсном режиме, при периодическом ионно-пучковом обжатии и разогреве топливных «таблеток». Получается что-то отдалённо напоминающее проект из пункта 2.1, когда под кораблём предлагалось взрывать ядерные бомбы. Только там предполагалось использование энергии распада ядер, а в обсуждаемом проекте речь идёт о синтезе.


ТЯРД с магнитным удержанием плазмы выходит несколько компактнее. Термоядерное топливо (предварительно нагретая плазма из смеси топливных компонентов) подаётся в магнитную ловушку реактора, где происходит постоянная управляемая реакция термоядерного синтеза. Плазма, полученная в ходе термоядерного горения, направляется магнитными направляющими в сопло и создаёт реактивную тягу.

Любопытное дополнение с Вики: "Путём впрыска в струю плазменного факела относительно холодного вещества можно резко повысить общую тягу двигателя (за счет снижения удельного импульса), что позволит кораблю с ТЯРД эффективно маневрировать в гравитационных полях массивных небесных тел (например больших планет) где зачастую требуется большая общая тяга двигателя. По общим оценкам, ТЯРД такой схемы может развивать тягу от нескольких килограммов вплоть до десятков тонн при удельном импульсе от 10 тыс. сек до 4 млн. сек. Для сравнения, показатель удельного импульса наиболее совершенных химических ракетных двигателей — порядка 450 сек."


Единственное внятное изображение ТЯРДа с магнитным удержанием, которое мне удалось найти на просторах:

Простым языком о космических двигателях Космос, Космический полёт, Двигатель, Ракета, Перемещение в космосе, Космический корабль, Текст, Видео, Длиннопост

Рабочих образцов термоядерных двигателей (да и реакторов) на сегодняшний день не существует. Однако разработки ведутся весьма широко. С высокой долей вероятности именно эти двигатели - наше будущее. С точки зрения науки нет никаких причин для того, чтобы их нельзя было бы создать. Причём говорить тут можно не о каком-то гипотетическом будущем, а о вполне достижимом. При оптимистичном сценарии появления первых ТЯРДов можно ждать уже на нашем веку. Вероятно, именно с этими двигателями мы станем осваивать Солнечную систему.

Ну, пожалуй что, that's all, folks! Кажется, это всё что есть более-менее обоснованного, о чём сегодня можно рассуждать всерьёз.

P.S.: Ах да! Предвижу вопросы насчёт EM Drive, он же "чудо-микроволновка". Тема весьма популярная в прессе, но не особенно популярная в научной среде. Либо в этом, либо в соседнем сообществе месяц-два назад наталкивался на новость о том, что его могли испытывать на американском орбитальном беспилотнике X-37B, что, естественно, лютая дичь. Нет таких двигателей. Есть предположительно зафиксированный эффект, который никто не может объяснить.

Первоначально о зафиксированном эффекте объявил британец Роджер Шойер в начале двухтысячных. Позже, в 2012 году, китайские исследователи сообщили, что у них тоже что-то получилось. В 2015 году несколько исследователей NASA из Космического центра им. Джонсона объявили, что смогли получить заявленный эффект в условиях вакуума (подчёркиваю - не космоса, а именно вакуума).

Однако упомянутые исследователи - скорее всё-таки энтузиасты. Серьёзные институты пока что не рассматривали эту тему по-настоящему. А причина проста - нет внятного научного объяснения принципа действия такого двигателя. Более того, он нарушает закон сохранения импульса, который пока что никто не отменял.

Даже если допустить, что эффект имеет место быть (а такая вероятность действительно есть, это нельзя отрицать), ни о каком двигателе сегодня речи идти не может. Этот эффект настолько мал, что его и зафиксировать-то трудно, не то что использовать.

То есть даже если окажется, что человечество действительно случайно нащупало что-то принципиально новое и перспективное, прежде чем куда-то эту вундервафлю привинчивать, предстоит долго разбираться, почему же шайтан-машина всё-таки работает.

P.P.S.: Заканчивая оформление поста, обнаружил, что на эту тему уже писали девять месяцев назад. Спасибо баянометру, что он прочихался хотя бы в этот момент. Расстроился поначалу. Но потом увидел что посты сильно разные и перестал расстраиваться.

Ссылки на источники - ниже. Если какой-то из них нельзя, трите смело.

Первоначально вдохновился роликами Егорова, очень уж здорово вещает.

Данные взяты из открытых источников, фотографии из подборки поисковика.

1. https://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html

2. http://homepages.mcs.vuw.ac.nz/~visser/general.shtml#why-wor...

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Химический_ракетный_двигатель

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_ракетный_двигате...

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_электродвигательная_ус...

6. http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/publications/inde...

7. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article...

8. https://dawn.jpl.nasa.gov/news/news-detail.html?id=2626

9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ионный_двигатель

10. https://ru.wikipedia.org/wiki/Плазменный_ракетный_двигатель

11. https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_ракетный_двигате...

12. http://n-t.ru/tp/ts/kd3.htm

13. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерный_ракетный_двигатель

14. http://sci-lib.com/article872.html

15. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_энергодвигательная_уст...

16. http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009

17. https://hi-news.ru/space/10-radiacionnyx-incidentov-epoxi-ko...

18. https://ru.wikipedia.org/wiki/Орион_(МКА)

19. http://dicelords.народ.ru/rockets/rocket3c2.html

20. https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотонный_двигатель

21. https://ru.wikipedia.org/wiki/Антивещество

22. http://livefromcern-archive.web.cern.ch/livefromcern-archive...

23. https://lenta.ru/news/2010/11/18/antimatter/

24. https://ru.wikipedia.org/wiki/Магнитный_монополь

25. https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечный_парус

26. https://geektimes.ru/post/291579/

27. https://ru.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot

28. http://breakthroughinitiatives.org/News/12

29. https://ru.wikipedia.org/wiki/IKAROS

30. http://www.computerra.ru/49312/sozdan-prototip-elektrichesko...

31. https://ru.wikipedia.org/wiki/Термоядерный_ракетный_двигател...

32. http://ufn.ru/ru/articles/1988/4/b/

Показать полностью 9 1
1520

Доисторические татуировки

Доисторические татуировки Наука, История, Тату, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Полосы и кресты, которые вы видите на картинке, — самые старые татуировки, известные человечеству. Принадлежат они Эци (нем. Ötzi) — ледяной мумии, обнаруженной в 1991 году двумя немецкими туристами в Тироле, в Эцтальских Альпах (отсюда имя). За годы исследований удалось узнать об Эци довольно много. Питался он животным жиром, мясом и злаками, занимался выплавкой меди, детство провел скорее всего на территории современной Северной Италии, в районе коммуны Вельтурно (Feldthurns), примерно в 60 км от места обнаружения. Умер он около 5300 лет назад, в возрасте 45 лет, от кровотечения, когда он был ранен стрелой в плечо.

Доисторические татуировки Наука, История, Тату, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Хорошо видимая невооруженным глазом татуировка на запястье. Фото с сайта ancient-origins.net


На теле Эци была обнаружена 61 татуировка. Эти татуировки делались с помощью надрезов на коже, в которые втирали порошок древесного угля. Но чтобы различить рисунок на потемневшей мумифицированной коже, группе итальянских исследователей пришлось прибегнуть к технике гиперколориметрической спектрозональной съемки, вооружившись модифицированной фотокамерой и набором оптических фильтров. Тело мумии тщательно отсняли, а затем каждый пиксель изображения проанализировали в семи равных участках спектра, от ультрафиолетового до инфракрасного. Эта техника позволила достичь очень высокого пространственного разрешения и получить характерный «спектральный портрет» различных поверхностей мумии. Так исследователям удалось четко определить границы всех татуировок на теле Эци.

Доисторические татуировки Наука, История, Тату, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Расположение татуировок на теле Эци. Фото из статьи M. Samadelli et al., 2015. Complete Mapping of the Tattoos of the 5300-year-old Tyrolean Iceman

В частности, была обнаружена татуировка Т_15 в области грудной клетки, которую раньше не замечали. Все известные до этого татуировки Эци распологались на ногах, запястьях и пояснице. Поскольку состояние суставов и позвоночника мумии свидетельствует о прижизненных дегенеративных или воспалительных процессах, предполагалось, что татуировки использовались для диагностики, локализации болезненных мест или терапевтической акупунктуры. Т_15 находится вдали от суставов, что плохо вписывается в медицинскую гипотезу. Впрочем, Эци не отличался блестящим здоровьем: он страдал от камней в желчном пузыре, кишечных паразитов и атеросклероза. Всё это могло вызывать боль в районе грудной клетки, поэтому полностью исключать гипотезу о терапевтическом назначении татуировок все-таки преждевременно.

Доисторические татуировки Наука, История, Тату, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Татуировка Т_15 невооруженным взглядом (слева) и изображения, полученные при помощи гиперколориметрической спектрозональной съемки (справа). Фото из статьи M. Samadelli et al., 2015. Complete Mapping of the Tattoos of the 5300-year-old Tyrolean Iceman Фото из статьи M. Samadelli et al., 2015. Complete Mapping of the Tattoos of the 5300-year-old Tyrolean Iceman.


Юля Акинина http://elementy.ru/kartinka_dnya/672/Doistoricheskie_tatuiro...

Показать полностью 3
Отличная работа, все прочитано!