Научная забота: углеволокно для ракет будущего и рацион прыткой ящерицы
Рацион прыткой ящерицы помог сибирским ученым понять важные биохимические процессы, которые позволят решить проблемы дефицита омега-3 у людей. Ученые «Росатома» создали материал нового поколения для космических, атомных и других стратегических отраслей, а в МГУ разработали новый полимер для гибких экранов рентгеновских детекторов. Об этом, а также о том, как «микромолнии» повлияли на зарождение жизни и почему посадка на Луну японского частного космического аппарата Hakuto-R M2 закончилась аварией, читайте в рейтинге новостей науки от «Известий».
Материалы для космических кораблей будущего
Материал нового поколения для космических, атомных и других стратегических отраслей создали ученые из Химико-технологического кластера «Росатома». Разработка представляет собой углеволокна, которые обладают большой жесткостью, не деформируются под нагрузками и не изменяют форму даже при сильных температурных колебаниях.
Композитные материалы с применением новых углеволокон, в частности, будут востребованы для создания масштабных космических конструкций (с линейными размерами порядка 200 м) — солнечных парусов для межзвездных полетов, огромных радиотелескопов и антенн для изучения дальнего космоса, а также массивных отражателей для орбитальных электростанций.
— Также новые нити обладают одним из наиболее высоких показателей теплопроводности. Это позволит создать конструкции, которые смогут быстро забирать тепло от горячих деталей и отводить его, излучая с большой поверхности. В космосе это единственный способ охлаждения, поэтому разработка будет полезной при создании мощных энергетических установок, — рассказал «Известиям» замдиректора по науке и инновациям Химико-технологического кластера «Росатома» Артур Гареев.
В основе новых волокон — мезофазные пеки (продукт угольной промышленности). При определенной обработке они превращаются в почти идеальные кристаллы.
Гибкие экраны для рентген-аппаратов
Ученые-материаловеды из МГУ имени М. В. Ломоносова предложили полимер, который эффективно преобразовывает жесткое рентгеновское излучение в видимый свет. Его можно применять при создании гибких экранов для диагностических просвечивающих аппаратов.
В ходе разработки исследователи задействовали коммерчески доступные вещества — иодид меди(I) и уротропин — для получения светящихся под воздействием ионизирующего излучения частиц. Затем их внедрили в полимерную матрицу из этиленвинилацетата (популярный, легкий, пластичный и гибкий материал).
— Наш материал демонстрирует сочетание уникальных свойств — высокой светимости, механической гибкости и устойчивости к влаге и жесткому излучению, что делает его универсальным решением для задач рентгеновской визуализации, — отметил один из авторов работы, Сергей Фатеев.
Новый материал, отметили разработчики, дает фотолюминесценцию до 98,5%, устойчив к влаге и температурам до 300 °С, стабилен при воздействии высоких доз рентгеновских лучей. Гибкие рентгеновские экраны пригодятся в медицине и машиностроении, где с их помощью можно эффективнее изучать структуру геометрически сложных объектов.
Ученые проследили круговорот жирных кислот омега-3 в природе
Организм человека не синтезирует полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) омега-3 и получает их только с пищей. Их дефицит приводит к патологиям и болезням. Исследуя эту проблему, специалисты из Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН изучили рацион прыткой ящерицы. Этот вид обитает на юге Красноярского края и в Хакасии.
По словам ученых, омега-3 синтезируют некоторые микроводоросли. Затем, поднимаясь вверх по трофической цепочке, эти соединения могут попасть в организм. Однако непонятно, как ПНЖК получают особи, которые живут вдали от водоемов.
— Возможно, эти ящерицы имеют в организме некие вещества-предшественники, из которых могут синтезировать незаменимые кислоты, раз не получают их с пищей, — рассказала соавтор работы, доцент кафедры водных и наземных экосистем СФУ Анастасия Рудченко.
В ходе научной работы специалисты предположили резервный механизм синтеза омега-3, который, скорее всего, наиболее активен у ящериц в период размножения — в мае и июне. Сейчас ученые выявляют «пункты накопления» этих соединений в организме животных и определяют виды деятельности, на которые ящерицы тратят «омега-капитал». Изучение этих процессов помогут решить проблему дефицита этих жирных кислот в рационе людей.
Ученые предложили новую модель зарождения жизни
Исследователи из Стэнфордского университета (США) предложили новый механизм, в результате которого из простых химических веществ на Земле могла зародиться жизнь. Раньше считали, что запустить реакцию могла молния. Однако для этого она редко попадает в одно и то же место.
Поэтому ученые обратили внимание на «микромолнии» — крошечные электрические заряды, которые образуются, когда капли воды разбиваются на более мелкие (например, при ударе волны о камни или водопаде). В отличие от большой, такие заряды возникают постоянно.
Они могли воздействовать на молекулы вокруг капель воды — возбуждать их, расщеплять, превращать в ионы, запуская химические реакции. Это поспособствовало созданию условий для соединения атомов углерода, азота, водорода и кислорода, которые находились в составе атмосферных газов ранней Земли (метана, аммиака, водорода, углекислого газа и других).
Из них могли образоваться простые органические молекулы — аминокислоты. Соединение же их в длинные цепочки — полимеры (например, белки и РНК), вероятно, происходило в трещинах скал, где периодическое намокание и высыхание помогало бы молекулам поляризоваться.
Японский частный аппарат разбился при посадке на Луну
Посадка 5 июня на Луну японского частного космического аппарата Hakuto-R M2, разработанного в Ispace, закончилась аварией. Это уже вторая неудачная попытка для компании и третья для страны.
Миссия длилась пять месяцев. Аппарат запустили 15 января 2025 года с помощью ракеты Falcon 9 с площадки LC-39А Космического центра имени Кеннеди совместно с американским лунным посадочным аппаратом Blue Ghost M1. Последний оказался на Луне уже 2 марта. Японские же специалисты выбрали более долгую, но энергетически эффективную траекторию.
По словам гендиректора Ispace Такеши Хакамады, цель миссии заключалась в том, чтобы отработать коммерческую модель доставки грузов на Луну. Это один из этапов построения системы, в которой Земля и ее естественный спутник станут экономически и социально взаимосвязаны.
Посадку Hakuto-R M2 намеревались произвести в Море Холода в северной части Луны. На борту спускаемого аппарата находились мини-луноход Tenacious, оборудование для опытов по получению кислорода и водорода из лунного льда и для выращивания водорослей. Модуль должен был проработать две земные недели до наступления на спутнике ночи.
Однако за 105 секунд до посадки связь с Hakuto-R прервалась. Аппарат рухнул на Луну на скорости 187 км/ч. В компании объяснили, что причина аварии — в лазерном дальномере, который передавал данные с задержкой. В результате аппарат стал тормозить слишком поздно.
