Небесный край: подвижные «крылья» спутников и новые миссии в дальний космос

«Известия» составили топ-5 новостей науки за прошедшую неделю

Российские ученые подготовили проекты новых исследовательских миссий в дальний космос, а французско-американский стартап предложил инновационный способ изменения ориентации спутников в космическом пространстве. Об этом, а также о новой версии, почему вымерли древние животные, эффективном способе изучения искусственных биотканей и о том, как «дышит» почва северных городов, — в рейтинге новостей науки за неделю, подготовленном «Известиями».

Аллергия на пыльцу могла стать причиной вымирания мамонтов

Ученые из Израиля, России и Италии обнаружили в останках мамонтов, извлеченных из сибирской вечной мерзлоты, фрагменты иммуноглобулина. Это защитные белки, которые организм животных производит для борьбы с чужеродными агентами. Такими как вирусы, бактерии, паразиты и аллергены. Как считают специалисты, палеонтологическая находка может указывать на аллергические заболевания у мамонтов, которые могли привести к вымиранию вида.

— Развитие аллергии на пыльцу растений, изменения в аллергической токсичности пыльцы и увеличение периода высвобождения пыльцы или появление большого количества цветковых растений во время глобального изменения климата — эти факторы могли привести к снижению чувствительности к запахам у животных во время сезона размножения, — сообщают ученые в научной публикации.

По мнению исследователей, это могло привести к снижению количества половых актов, что спровоцировало уменьшение популяции и в конце концов ее гибель.

«Машущие крылья» помогут спутникам изменять ориентацию

Инженеры из французско-американского стартапа Samara Aerospace выиграли контракт от SpaceWERX (подразделение U.S. Space Force — космической службы Вооруженных сил США) на создание летного образца первого в мире спутника с «машущими крыльями».

Конструкторы объяснили, что предложенный механизм оснащен симметричными солнечными панелями, которые соединены шарнирами из пьезоматериала. Этот пьезоэлемент изменяет форму под воздействием электрического поля, из-за чего панели совершают быстрые синхронные движения. В результате происходит вибрация, которая заставляет спутник разворачиваться вокруг своего центра тяжести.

Обычно для изменения ориентации в космосе аппараты используют разреженную атмосферу, или магнитное и гравитационное поля планеты, или давление солнечного света и ветра. Предложенное решение позволяет спутнику поворачиваться без физической опоры.

Специалисты уже провели серию наземных испытаний конструкции. Заключенный контракт позволит им создать летный образец и протестировать его в космических условиях.

Почвы городов дают больше CO₂ по сравнению с природными зонами

Ученые из Кольского научного центра РАН, Российского университета дружбы народов им. П. Лумумбы и Вагенингенского университета (Нидерланды) проанализировали в городе Апатиты Мурманской области и вокруг него так называемое почвенное дыхание — выделение углекислого газа из земли, вызванное деятельностью микроорганизмов.

Результаты продемонстрировали, что в городских почвах углерода содержится в среднем в 2,4 раза меньше, чем в природных. Однако повышенная активность бактерий приводит к увеличению выбросов CO₂. Специалисты считают, что это связано с более высокой температурой городских почв и большим содержанием в них органики. Причем больше углекислого газа образуется весной, в период таяния снега, когда микробы просыпаются.

Как сообщают ученые, исследование поможет создать почвенные субстраты, которые уменьшат выбросы углекислого газа в городах при сохранении микробного разнообразия.

Новый метод 3D-визуализации поможет выращивать искусственные биоткани

Ученые Сеченовского университета Минздрава России предложили инновационный подход для визуализации в 3D-формате пористых матриц из коллагена, которые используют для выращивания биотканей. Прежде проблема заключалась в том, что коллаген плохо контрастирует с биологическими клетками.

Чтобы решить задачу, специалисты подобрали специальный компонент, который не наносит ущерба живым клеткам, но «подсвечивает» матрицы в рентгеновских лучах при компьютерной микротомографии.

— Метод предполагает контрастирование образцов в трехпроцентном растворе фосфорновольфрамовой кислоты в дистиллированной воде с последующим сканированием. Механизм действия химического соединения заключается в том, что оно прочно связывается с коллагеном и клеточными массами и обеспечивает их видимость при микро-КТ. При этом разница в интенсивности сигнала от коллагеновых волокон и живых тканей позволяет хорошо отличать их друг от друга, — рассказал «Известиям» один из авторов разработки младший научный сотрудник Института регенеративной медицины Сеченовского университета Сергей Ткачев.

Внедрение метода поможет точнее управлять формированием биотканей. Это может быть востребовано при создании имплантатов или исследовательских биоэквивалентов, а в перспективе — для разработки биоэлектроники и биокомпьютеров.

В РФ разработали проекты дальних космических экспедиций

В Институте космических исследований РАН подготовили проекты новых космических аппаратов для изучения дальнего космоса. Это рентгеновская обсерватория «Спектр-РГН» и гамма-обсерватория «Спектр-РГМ». Они продолжат миссию «Спектра-РГ» — сейчас единственного отечественного спутника по изучению удаленных областей Вселенной.

Цель первого аппарата — отработка технологий навигации по рентгеновским пульсарам. Подобно сигналам маяков, их можно использовать в качестве ориентиров в космосе. Второй аппарат будет изучать объекты на небе, исследуя спектральные линии химических элементов. Это даст информацию о многих событиях, которые происходят в космосе. Например, о процессах внутри звезд и галактик.

— Благодаря «Спектру-РГ» уже получены выдающиеся результаты. Однако необходимо двигаться дальше и развивать наработанные компетенции. Проект «Спектр-РГН» — это относительно простой эксперимент, который может быть реализован быстро и с небольшими затратами. Он необходим как с научной точки зрения, так и для развития космических технологий. «Спектр-РГМ» — более сложный, он будет опираться на наработки, полученные при реализации «Спектра-РГН», — рассказал «Известиям» заместитель директора по научной работе и завотделом астрофизики высоких энергий ИКИ, член-корреспондент РАН Александр Лутовинов.

К созданию первого аппарата, если будет получено финансирование, ученые приступят в 2025 году, а второго — в ближайшие пять лет. Запустить их в космос планируют в начале и середине 2030-х годов соответственно.