Каких научных прорывов стоит ждать в 2021 году. Космические события в 2021 году

Information
[-]

Наука на завтра

Победа над коронавирусом, марсианские обитатели и проникновение в глубокий космос — что мы ждем от науки в наступившем, 2021 году?

Откуда он пришел?

Победа над новой инфекцией — главное ожидаемое событие 2021 года. Одним из заметных шагов в этом направлении станет работа комиссии из десяти экспертов ВОЗ. Авторитетные ученые объединились, чтобы заняться расследованием происхождения пандемии коронавируса. В международную комиссию входят вирусологи, эпидемиологи, врачи и ветеринары. Возглавляет группу Питер Бен Эмбарек — эксперт по инфекциям, передающимся человеку от животных. Команда надеется обнаружить ближайших родственников вируса у летучих мышей и понять, где именно и как он перешел к человеку. Предстоит выяснить, выступал ли при этом другой вид в качестве промежуточного хозяина и, что наиболее важно, как мы можем предотвратить появление новых пандемических вирусов. 14 января после долгих процедур согласования экспертов все же пустили в китайский Ухань, где, как считается, началась вспышка пандемии. Всего эксперты планируют порядка десяти выездов в Китай для работы.

С другого фланга науки наступают фармакологи. За прошедший год с помощью искусственного интеллекта и суперкомпьютеров были обнаружены молекулы, которые в потенциале могли бы стать основой эффективных противовирусных препаратов. Сейчас в разработке находится около 590 экспериментальных лекарств.

Есть ли жизнь на Марсе?

Сакраментальный вопрос о том, пригоден ли Марс для жизни, земляне задают себе на протяжении столетий. В наступившем году на Красную планету приземлятся сразу две миссии, которые вновь попробуют найти ответ. Речь идет об американском марсоходе Perseverance — «Настойчивость» и китайском Tianwen-1 — «Вопросы к небу». Завершающие стадии подготовки и запуск обоих аппаратов проходили во время коронавирусного локдауна — китайский стартовал 23 июля 2020 года, американский — 30 июля, что добавило остроты в работу инженеров. Достичь поверхности планеты американцы должны в феврале нынешнего года, а китайцы — в апреле.

До сих пор одной из главных трудностей при изучении Марса с помощью спускаемых аппаратов становилось приземление. Из-за разреженного воздуха осуществить мягкую посадку тут чрезвычайно сложно: из 18 зондов, отправленных сюда за последние полвека, восемь разбились. Поэтому новые миссии оснащены особыми тормозящими парашютами, которые должны сгладить первую встречу с Марсом. Если говорить о научных задачах, то Perseverance займется изучением кратера Джезеро, недалеко от окаменелой дельты реки. Здесь марсоход соберет образцы горных пород для доставки на Землю. Считается, что условия в этой части Марса могут быть пригодными для существования микроорганизмов. Миссия «Вопросы к небу» состоит из орбитальной станции и спускаемого аппарата, который должен совершить посадку на равнине Утопии. Это относительно ровная местность Марса, где, как предполагают, могли выходить на поверхность грунтовые воды. Так что это место интересно как с геологической, так и с биологической точки зрения. Проект приурочен к столетию коммунистической партии Китая, которое отметят в июле этого года. Если все пройдет штатно, это будет первая китайско-марсианская миссия с высадкой на планете.

Рак сдает позиции

Универсальное лекарство от рака скорее всего так и останется мечтой. Однако в наступившем году медики ожидают серьезного прорыва в этом направлении. Более трех десятков лет ученые мечтали уменьшить размер опухолей, отключив особый белок под названием KRAS. В результате мутации связанного с ним гена начинается бесконтрольное деление клеток, такие опухоли считались «не подающимися лечению».

KRAS был открыт 35 лет назад и до сих пор оставался одной из самых важных мишеней в терапии рака. Считается, что примерно 20–25 процентов случаев заболевания разными формами онкологии связаны с мутациями именно в гене KRAS. Несколько лет назад ученые обнаружили молекулу, способную приостановить работу дефектного белка. За это время были проведены многочисленные исследования на культурах клеток и на грызунах. В 2020 году экспериментальные препараты прошли клинические испытания, теперь ожидаются разрешения на их применение.

Всевидящее око

В наступившем году научное сообщество с нетерпением ожидает запуск телескопа «Джеймса Уэбба» — уникальной космической обсерватории, которую называют преемницей телескопа «Хаббл». Это будет самый сложный и мощный телескоп, который когда-либо запускали в космос. На новом телескопе установлено 6,5-метровое зеркало (против 2,4 метра у «Хаббла»), благодаря чему он сможет заглянуть еще глубже назад во времени и «увидеть» свет галактик, существовавших миллионы лет назад. Надо признать, что у «Уэбба» непростая судьба — он должен был отправиться в космос еще в 2014 году, но из-за сложных технологических решений и постоянного удорожания (уже сейчас его общая стоимость превышает 10 млрд долларов) проект вышел на старт только в 2020-м. На этот раз запуск не состоялся из-за пандемии. Следующая попытка назначена на октябрь 2021 года. Ученые возлагают на телескоп большие надежды, так как он сможет изучать атмосферы близлежащих экзопланет на предмет наличия признаков жизни, исследовать процессы звездообразования и формирования планетных систем, анализировать скопления звезд и галактик, далекие квазары. Сейчас аппарат полностью собран и ждет своего часа в Калифорнии.

Белковая жизнь

Новую эру в биологии предрекают эксперты в связи с недавним прорывом в области изучения белков. В конце прошлого года искусственный интеллект сумел решить задачу, над которой ученые бились полвека,— он смоделировал процесс сворачивания белка. Работа белков — основа основ жизнедеятельности любого живого организма. Сбой этой работы — начало любой патологии — от аллергии до сложных нейродегенеративных заболеваний. Команда DeepMind, принадлежащая Google, разработала алгоритм, способный за несколько часов вычислений предсказать структуру белка с точностью до атома. Это чрезвычайно важно, поскольку форма белка тесно связана с его функцией, и если мы можем предсказать эту структуру, то поймем, как он работает и что делает. В 2021 году команда DeepMind продолжит работу по изучению структуры белков и по их взаимодействию с молекулами ДНК и РНК.

Интересно, что столь фундаментальный прорыв совершила группа специалистов, которая до этого учила компьютерные сети играть в шахматы и в японскую игру го. За прошедший год был сделан целый ряд открытий на стыке биологии и искусственного интеллекта. В первую очередь речь идет о фундаментальном понятии течения болезней.

Автор Елена Кудрявцева

https://www.kommersant.ru/doc/4654900

***

Приложение. Полеты на Марс, затмения и надкусанное Солнце: что будет происходить в космосе в 2021 году

Посадка на Марс, запуск нового космического телескопа, два лунных и два солнечных затмения и - море впечатлений, даже если сделать скидку на пандемию.

2021 год можно назвать годом Марса. Правда, Марс больше не доминирует в ночном небе нашей планеты, как это было осенью прошлого года, когда он подошел на минимальное расстояние к Земле и сиял ярче других планет. И, тем не менее, постепенно удаляющийся теперь от Земли Марс вплоть до апреля будет еще достаточно хорошо виден по ночам в западной части небесного горизонта. Особенно красивое астрономическое зрелище ожидается вечером после заката солнца в самом конце марта, когда Марс пройдет всего в трех градусах южнее звездного скопления Плеяды. Впрочем, в центре внимания "красная планета" окажется уже в феврале: в это время три космических зонда, отправленных к Марсу летом 2020 года, достигнут Марса.

Есть ли жизнь на Марсе?

На 9 февраля запланирован выход на орбиту Марса космического аппарата под названием “Hope” (“Надежда”). Это первый межпланетный запуск Объединенных Арабских Эмиратов. Если все пойдет, как задумано, то через день на Марс прибудет и зонд “Tianwen-1” - первая марсианская миссия Китая. Поэтическое название переводится как “Вопросы, заданные небесам". Оба зонда будут исследовать Марс и его атмосферу с орбиты. А примерно в мае с китайского космического аппарата на поверхность планеты опустится небольшой марсоход, который будет исследовать "красную планету" непосредственно.

Но самым громким событием станет посадка на Марс ровера NASA “Perseverance” (“Настойчивость”), ожидаемая 18 февраля. При входе посадочной капсулы в атмосферу Марса используется комбинированная система посадки, включающая торможение щитом, с помощью парашютов и реактивных двигателей, а также посредством технологии “Небесный кран”. Во время аэродинамического торможения теплозащитный экран разогреется до температуры свыше 1000°C.

Радарные датчики определят высоту с точностью до сантиметра. Когда до поверхности Марса останется примерно два километра, марсоход начнет опускаться с борта капсулы с помощью “Небесного крана” на тросах, а затем совершит мягкую посадку на грунт. После этого тросы будут перерезаны, система “Небесный кран” перелетит на несколько сот метров в сторону и там совершит посадку. Предназначение марсохода “Perseverance” - поиск признаков существования жизни в прошлом Марса, изучение его геологии и климата, о также сбор проб грунта для последующей их доставки на Землю.

Новый космический телескоп на смену “Хабблу”

Бболее трех десятилетий на орбите Земли - космический телескоп “Хаббл”, совместный проект NASA и Европейского космического агентства. За это время камерами первого и самого известного в мире орбитального телескопа сделано множество восхитительных снимков, на которых запечатлены планеты нашей Солнечной системы, туманности, звездные скопления, галактики. Ожидается, что примерно к концу ближайшего десятилетия аппарат выйдет из строя.

Преемником “Хаббла” должен стать космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Эта обсерватория будет доставлена на орбиту в сложенном виде на европейской ракете-носителе “Ariane-5”, запуск которой намечен на 31 октября с космодрома Куру во Французской Гвиане. Без малого 10 миллиардов долларов США: в такую сумму обошелся телескоп. Это почти в 15 раз дороже, чем было задумано вложить в его создание изначально.

Астрономы ожидают, что изображения с телескопа имени Джеймса Уэбба дадут совершенно новое представление о том, как формировалась и развивалась Вселенная, как зарождались галактики, звезды и планеты. Аппарат будет фотографировать объекты, существовавшие во Вселенной уже 200-300 миллионов лет спустя после Большого взрыва. Предполагается, что “Джеймс Уэбб”, как обычно называют его эксперты, сможет даже предоставить доказательства существования жизни на экзопланетах, находящихся вне Солнечной системы.

Немцы в космосе

В октябре на Международную космическую станцию (МКС) отправляется немецкий астронавт Маттиас Маурер (Matthias Maurer). Он станет двенадцатым по счету немцем, который совершит космический полет. На МКС Маттиаса Маурера доставит “Crew Dragon”, который будет запущен с мыса Канаверал во Флориде. На орбите Маттиас проведет полгода.

До сих пор Германия отправляла в космос только мужчин. Но в середине марта Европейское космическое агентство планирует начать новый отборочный тур для тех, кто хочет попасть в отряд астронавтов. Принимать участие в конкурсе теперь смогут и женщины. Причем, как показали отборочные конкурсы, которые уже несколько лет проводятся в Германии в рамках специально созданной инициативы Astronautin, в ФРГ есть множество достойных кандидатов в астронавты и из числа женщин.

Лунные затмения

В наступившем году жители Земли смогут наблюдать четыре затмения - два лунных и два солнечных. Очень эффектное теневое лунное затмение произойдет 26 мая, причем в дневное время. Его можно будет наблюдать с утра. А на короткий промежуток с 12:10 до 12:28 среднеевропейского времени придется полное затмение Луны, когда она окажется в тени нашей планеты. Это затмение можно будет наблюдать во всем тихоокеанском регионе, но лучше всего оно будет видно в Австралии, Новой Зеландии, на Гавайях и в Антарктике.

Следующее лунное затмение произойдет 19 ноября, когда Луна будет частично находиться в тени Земли. В Европе это уже утро, но жители Северной Америки, Гренландии, Восточной Азии, Гавайских острово и Новой Зеландии смогут увидеть затмение.

Солнце как надкусанное печенье

В 2021 году Луна дважды будет проходить между Землей и Солнцем, что приведет к солнечному затмению. 10 июня, когда она будет находиться в почти самой удаленной от Земли точке своей эллиптической орбиты и не сможет полностью заблокировать Солнце, произойдет кольцеобразное солнечное затмение. То есть солнечное кольцо останется видимым.

Кольцеобразное солнечное затмение

Огненное кольцо Солнца появится максимум на четыре минуты в промежутке между 10:55 и 12:28 среднеевропейского времени. Особенно хорошо это можно будет наблюдать на севере Канады, на севере Гренландии и на российском Дальнем Востоке. А в Европе и значительной части России солнечный диск будет выглядеть, как надкусанное печенье.

А полное солнечное затмение состоится 4 декабря и продлится максимум 1 минуту 54 секунды. К сожалению, это впечатляющее зрелище можно будет наблюдать с 8 до 9 утра только тем, кто в это время окажется на морском судне в Южном океане или на Антарктиде, поскольку полоса полной фазы, когда будет видна огненная солнечная корона, пройдет именно там.

Авторы Дирк Лоренцен, Наталия Королева

https://p.dw.com/p/3oWE5


About the author
[-]

Author: Елена Кудрявцева, Дирк Лоренцен, Наталия Королева

Source: kommersant.ru

Added:   venjamin.tolstonog


Date: 27.01.2021. Views: 38

zagluwka
advanced
Submit
Back to homepage
Beta