ТОП-10 главных достижений науки и техники за 2022 год
2022-й год стал очень сложным для всего человечества и научно-технический прогресс, как могло показаться, ушел из внимания общества на второй план. Однако это не помешало ученым и инженерам со всего мира добиваться серьезных достижений.
1. 11 января
Зонд орбитальной лунной станции «Чанъэ-5» впервые в истории обнаружил воду прямо на поверхности естественного спутника Земли.
Зонд совершил посадку на Луне еще в декабре 2020 года. Тогда он взял образец грунта, который в конце прошлого года был успешно доставлен на Землю, и провел наблюдения за окружающей лунной породой. На Землю зонд передал спектроскопические изображения лунной поверхности, на которых ученые и нашли доказательства существования воды. Согласно измерениям, проведенным с помощью лунного минералогического спектрометра, вода в лунном грунте находится в объеме до 120 частей на миллион. По меркам Земли это крайне мало, а для суперсухой Луны — сенсационно много. Извлечь воду из грунта будет невероятно сложно, поэтому о том, что будущие миссии на Луну будут иметь надежный источник влаги, говорить пока рано. До этого ученые уже находили свидетельства существования воды на нашем естественном спутнике. Однако новое свидетельство является первым, полученным в результате измерений прямо на месте посадки.
2. 18 января
Впервые в мире создан имплантат человеческого спинного мозга
Исследователи из Тель-Авивского университета (Центр регенеративной биотехнологии Сагол) во главе с профессором Тала Двир создали имплантаты человеческого спинного мозга для лечения паралича. Для проектирования спинного мозга исследователи использовали клетки человека и имплантировали их в животных с хроническим параличом. В 80 процентах тестов было продемонстрировано восстановление способности ходить. Прорывной способ создания имплантата основан на имитировании развитие спинного мозга у человеческих эмбрионов. Как пояснил профессор Двир - технология основана на взятии у пациента небольшой биопсии жировой ткани живота. - После отделения клеток от внеклеточного матрикса ученые с помощью генной инженерии перепрограммировали клетки, вернув их в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки. Такие клетки как-бы превращаются в трехмерные имплантаты нейронных сетей, содержащих двигательные нейроны. Теперь исследователи готовятся к клиническим испытаниям на людях.
3. 22 апреля
Большой адронный коллайдер (БАК) возобновил работу после более чем трёхлетнего перерыва.
22 апреля прошедшего года по самому мощному на Земле ускорителю частиц пронеслись два пучка протонов. Европейская организация по ядерным исследованиям провела последние три года, занимаясь техническим обслуживанием и серьезной модернизацией системы. Теперь учёные готовятся начать новый четырехлетний рабочий период сбора данных. В этом третьем запуске БАК, названном Run 3, будут проводиться эксперименты по сбору данных о столкновениях не только с рекордной энергией, но и в беспрецедентных количествах. Эксперименты обновленных инструментов ATLAS, CMS, LHCb могут ожидать получения значительно большего количества столкновений, чем до этого. Например, специализированный детектор для изучения столкновений тяжелых ионов ALICE теперь получит пятидесятикратное увеличение общего числа зарегистрированных столкновений ионов. Одна из главных задач Run 3 — поиски физики за пределами Стандартной модели. Фактически учёные попытаются открыть, как это сейчас часто говорят, «новую физику», которая позволит объяснить то, что не позволяет полноценно описать Стандартная модель.
4. 12 мая
Глобальная сеть радио- и миллиметровых обсерваторий под названием Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) получила первое в истории изображение тени сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь
Чёрная дыра Стрельца A* находится на расстоянии около 27 тысяч световых лет от Солнца и связана с радиоисточником Sagittarius A*. Новые результаты исследований Млечного Пути были представлены на совместной конференции ученых Европейской Южной обсерватории (ESO) и коллаборации EHT. Астрофизики смогли разглядеть Стрельца A* благодаря новым методам обработки получаемых данных, это заняло пять лет. Проект EHT начался в апреле 2017 года – восемь обсерваторий в разных уголках Земли работают как один телескоп на длине волны 1,3 миллиметра. В сфере внимания этого проекта была также черная дыра в центре галактики M87, изображение которой стало первым в истории исследования черных дыр.
5. 11 июля
Было опубликовано первое изображение, полученное космическим телескопом «Джеймс Уэбб»
Оно предоставило человечеству потрясающий новый взгляд на Вселенную — первое в своем роде инфракрасное изображение, столь далекого космоса, что оно показывает звезды и галактики такими, какими они были 13 миллиардов лет назад. Значимость события подчеркивает тот факт, что это новое изображение в понедельник 11 июля представил лично Президент Джо Байден в Белом доме вместе с вице-президентом Камалой Харрис и официальными лицами НАСА. Названное «Первым глубоким полем Уэбба», это первое полноцветное изображение от обсерватории стоимостью 10 миллиардов долларов, которая была запущена в космос в 2021 году. И это инфракрасное изображение Вселенной с самым высоким разрешением, которое когда-либо было получено. На фоне черноты космоса «Первое глубокое поле» Уэбба показывает калейдоскоп галактик — некоторые из них выглядят как светящиеся точки, в то время как другие выглядят «согнутыми» и полосатыми, деформированными гравитацией на их долгом пути к Земле.
6. 11 августа
Было заявлено о разработке имплантата из белка коллагена свиной кожи, который аналогичен роговице человека.
В пилотном исследовании имплантат восстановил зрение у 20 человек с заболеваниями роговицы, большинство из которых были слепы до установки имплантата. Исследование и тестирование технологии было проведено совместно учеными из Университета Линчёпинга (LiU) и LinkoCare Life Sciences AB. Многообещающие результаты вселяют надежду в тех, кто страдает роговичной слепотой и слабым зрением, предоставляя биоинженерный имплантат в качестве альтернативы трансплантации донорской человеческой роговицы, которых не хватает. «Результаты показывают, что можно разработать биоматериал, отвечающий всем критериям для использования в качестве человеческих имплантатов, которые можно производить серийно и хранить до двух лет и тем самым охватить еще больше людей с проблемами зрения. Это прозрачный дискообразный имплантат. Он полностью воспроизводит функционал роговицы человека, хотя изготовлен он из белка коллагена из кожи свиньи. Это позволит избавить медицину от проблемы нехватки донорской ткани роговицы и доступа к другим методам лечения глазных заболеваний.
7. 26 сентября
Зонд американского космического агентства НАСА врезался в астероид Диморф.
Это первая попытка человечества изменить траекторию небесного тела и отработать механизм планетарной защиты. Столкновение произошло ровно в 23:14 по Гринвичу в понедельник 26 сентября (2:14 по Москве). Полет зонда транслировался в прямом эфире. DART - это первая испытательная миссия планетарной защиты, демонстрирующая столкновение космического аппарата с астероидом, чтобы немного изменить положение этого астероида в космосе. Для этой цели был выбран околоземной астероид Дидим диаметром около 780 метров и его спутник, 163-метровый Диморф. В реальности ни один, ни другой астероид угрозы для нашей планеты не представляют. Миссия под названием DART (Double Asteroid Redirection Test) направила 570-килограммовый аппарат на скорости более 20 000 км/ч к астероиду Диморф диаметром около 160 м. Орбита Диморфа должна будет отклониться "на долю процента". В последующие недели и месяцы ученым предстоит выяснить, оказалась ли миссия успешной. В настоящее время Диморфу требуется примерно 11 часов 55 минут, чтобы облететь Дидим. Ожидается, что столкновение изменит период обращения примерно до 11 часов 45 минут. Измерения телескопа подтвердят это в ближайшие недели и месяцы. Оценить произведенный столкновением эффект и уточнить новую орбиту астероида поручено другой космической миссии Европейского космического агентства под названием "Гера". Впрочем, произойдет это уже при следующем приближении Дидима и Диморфа к Земле в 2026 году.
8. 28 октября
Самый большой в мире самолет совершил первый полет с макетом гиперзвукового аппарата Talon-A
Аэрокосмическая компания Stratolaunch заявила об успешном завершении первого испытания гиперзвукового аппарата Talon-A (TA-0), установленного на пилоне самолета Roc. Самолет Roc с двумя фюзеляжами и размахом крыльев 117 метров совершил уже восьмой полет, но это было первое испытание совместного полета с другим аппаратом. Восьмой полет длился пять часов и шесть минут над пустыней Мохаве и проходил на высоте 7000 метров. В процессе полета была получена информация об аэродинамических нагрузках обоих летательных аппаратов. Транспортное средство Talon-A представляет собой многоразовый гиперзвуковой испытательный самолет, который сможет нести различную полезную полезную нагрузку на скорости, превышающей 5 Махов. Stratolaunch уже начала производство первых полностью многоразовых гиперзвуковых испытательных транспортных средств, ТА-2 и ТА-3. А пока что проводит испытания версии без двигателя, названной TA-0.
9. 16 ноября
В 9:47 по Москве с мыса Канаверал (Флорида) стартовала ракета SLS
Это знаковое событие для мировой космонавтики, тем более, что полет откладывали несколько месяцев по разным причинам: от утечек водорода до плохих погодных условий. Данная миссия Artemis I это первое комплексное испытание системы НАСА, предназначенной для исследования дальнего космоса. Система миссии состоит из космического корабля Orion, ракета SLS (Space Launch System) и наземных систем в Космическом центре Кеннеди на мысе. Artemis I это полет без экипажа. Самая мощная ракета в мире запустила космический корабль, который пролетит дальше, чем любой другой построенный для астронавтов. Маршрут миссии начинается с пролета в 2 млн км, после чего опишет петлю вокруг Земли и Луны в течение примерно четырех недель миссии. Orion пробудет в космосе дольше, чем любой корабль для астронавтов без стыковки с космической станцией. Сама ракета SLS предназначена для полетов за пределы низкой околоземной орбиты с экипажем или грузом на Луну или дальше. С помощью этой первой исследовательской миссии НАСА сможет перейти к следующим этапам исследования человеком космоса: прежде всего, Луны и Марса. Второй полет доставит в космос экипаж и проверит критически важные системы «Ориона» с людьми на борту.
10. 12 декабря
Учёные из Ливерморской национальной лаборатории США совершили прорыв, впервые получив в результате термоядерного синтеза больше энергии, чем было потрачено на запуск реакции.
Это открывает невероятные перспективы, в теории позволяя обеспечить человечество почти неисчерпаемым источником энергии. До этого ученым не удавалось добыть больше энергии, чем затрачивалось на запуск реакции синтеза. Данное достижение может стать альтернативой как обычным атомным электростанциям, так и углеводородному топливу. Ученые воспроизвели т.н. инерционный управляемый термоядерный синтез, предусматривающий облучение крошечной порции водородной плазмы самым большим в мире лазером. Реакции синтеза позволили сгенерировать 2,5 мегаджоуля энергии — то есть почти 120 % от затраченного лазером 2,1 мегаджоуля. В Министерстве энергетики США уже назвали результаты эксперимента «крупным научным прорывом». Это значит, что из Ливерморской национальной лаборатории удалось добиться цели, которой научное сообщество не могло достичь на протяжении десятилетий.
Будем надеяться, что эти достижения послужат хорошим заделом для улучшения жизни в глобальном масштабе. И конечно мы будем ждать новых свершений для целей мирного прогресса всей нашей цивилизации уже в наступившем 2023 году.