Прекрасные прорывы: полет к Луне и ледяные мантии предшественников звезд
Спустя более полувека после Apollo 17 США запустили миссию Artemis II — пилотируемый облет Луны на корабле Orion. Тем временем российские ученые добиваются успехов на Земле: они разработали инновационные методы получения редкоземельных металлов и создали особый пластик, способный поглощать углекислый газ под напряжением, — многоразовую альтернативу энергозатратным сорбентам. Астрохимики пополнили библиотеку данных космического телескопа «Джеймс Уэбб», впервые получив инфракрасные спектры межзвездных льдов с метаном, и обнаружили неожиданные сочетания веществ у молодой звезды. А психологи предлагают необычный инструмент для борьбы с буллингом: историю обезьянки Панча, брошенного матерью и нашедшего опору в плюшевой игрушке, — наглядный пример для воспитания сострадания у детей. О самых интересных новостях науки и технологий недели — в материале «Известий».
Первый за 50 лет пилотируемый полет к Луне
1 апреля с космодрома имени Джона Ф. Кеннеди в США состоялся запуск корабля Orion с использованием сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System). На борту находятся четыре астронавта. Artemis II по облету спутника Земли стала первой за более чем полвека пилотируемой миссией к Луне: предыдущая экспедиция — Apollo 17 — прошла в 1972 году. Тогда астронавты высадились на поверхность и доставили на Землю 115 кг лунного грунта.
Как объяснили в NASA, главная цель Artemis II — проверить, как Orion выдержит условия дальнего космического полета: перепады температур, радиацию, микрогравитацию и динамические нагрузки.
Плановая продолжительность миссии составит 10 дней, а технически запасы корабля позволяют продлить полет еще на четыре. Для сравнения: экспедиция Apollo 17 длилась 12,5 дня, однако включала высадку и длительное пребывание астронавтов на поверхности Луны. Artemis II не предусматривает посадку или выход на окололунную орбиту — корабль совершит облет спутника и вернется на Землю.
В состав экипажа вошли командир Рид Уайзман, пилот Виктор Гловер, а также специалисты Джереми Хансен и Кристина Кох — рекордсменка по длительности пребывания на МКС среди женщин. Астронавты проведут ряд научных экспериментов. Особое внимание уделяется изучению воздействия космической радиации — одного из ключевых барьеров для межпланетных полетов. Ожидается, что результаты миссии помогут усовершенствовать системы защиты для будущих лунных баз и экспедиций к Марсу.
В России создали инновационные методы получения редкоземельных металлов
Специалисты НИТУ МИСИС запатентовали две технологии для более эффективного производства соединений редкоземельных металлов (РЗМ) — карбоната неодима и диоксида церия. Их внедрение поможет оптимизировать процессы производства, снизить энергопотребление и уменьшить экологическую нагрузку. Соединения РЗМ востребованы при создании материалов и устройств с особыми свойствами: катализаторов, керамики, пигментов, электроники, фармацевтических препаратов. При этом традиционные методы их получения требуют высоких температур и многоэтапной обработки, что снижает эффективность и увеличивает объем солевых стоков.
«Использование концентрированного раствора неодима позволило увеличить производительность процесса в 10 раз и сократить объем отходов как минимум в пять раз по сравнению с известными аналогами. Теперь открывается возможность управлять морфологией (строением) частиц, что важно для производства катализаторов, керамики, пигментов и электронных компонентов», — сказала автор патента, профессор кафедры цветных металлов и золота НИТУ МИСИС Елена Богатырева.
Второй метод касается синтеза порошков диоксида церия (используется в автомобильных катализаторах и полирующих составах). В отличие от традиционного прокаливания, разработка задействует СВЧ-нагрев суспензии карбоната церия — это сокращает обработку с нескольких часов до одной-двух минут, исключает стадии промывки и сушки, снижает затраты на реагенты.
Новый способ борьбы с углекислым газом
Российские ученые обнаружили пластик, который под напряжением поглощает углекислый газ из воздуха, а после отключения электричества может высвобождать его. Это идеальная основа для многоразового устройства для борьбы с вредными выбросами и глобальным потеплением, уверены специалисты. По словам экспертов, чтобы добиться аналогичного эффекта, используемые сейчас сорбенты приходится нагревать и охлаждать, что требует больших затрат энергии.
На основе этого пластика можно создавать многоразовые системы очистки промышленных выбросов. Затраты при их эксплуатации понадобятся только на электроэнергию. Как отмечают исследователи, для работы такого устройства достаточно обычной розетки.
«Сначала мы исследовали свойства графена. И выяснили, что под воздействием заряда он притягивает СО2. А так как графен состоит из углерода, а он, в свою очередь, входит в состав полимеров, то мы предположили аналогичные свойства и у этой группы материалов. На полиацетилене, относящемся к проводящим ток полимерам, мы подтвердили эту гипотезу. Вероятно, что аналогичной способностью обладают и другие проводящие полимеры», — сказала доцент Высшей школы высоковольтной энергетики СПбПУ Надежда Андреева.
Новая технология лишена этого недостатка и очень удобна, поэтому в будущем устройства на основе материала могут найти широкое применение практически в любых общественных помещениях.
Библиотека для анализа данных крупнейшего космического телескопа
Астрохимики из Уральского федерального университета имени первого президента России Б.Н. Ельцина (Екатеринбург) впервые получили инфракрасные спектры льдов, состоящих из смесей метана с водой, углекислым газом, спиртом, метанолом и аммиаком. Именно такие соединения входят в состав ледяных мантий на пылевых частицах в темных молекулярных облаках и предшественниках звезд.
Авторы собрали полученные с помощью оборудования ISEAge спектры в единую библиотеку и сопоставили их с данными телескопа «Джеймс Уэбб», полученными при наблюдении за молодой протозвездой B335, расположенной на расстоянии 537 световых лет от Земли в созвездии Орла. Результаты показали, что около 30% твердого метана в B335 находится в окружении молекул углекислого газа, а не воды, как считалось раньше. Количество метана и углекислого газа оказалось скоррелированным, что указывает на их совместное образование на ранних стадиях формирования ледяных мантий межзвездных пылевых частиц.
«Мы разместили полный набор спектров в открытом доступе в репозитории Zenodo, сделав их доступными всему научному сообществу для интерпретации новых наблюдений «Джеймса Уэбба». Актуальность этих данных будет только расти по мере накопления инфракрасных наблюдений протозвездных и дозвездных объектов», — рассказал руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Антон Васюнин.
«Феномен Панча» используют для борьбы со школьным буллингом
Популярная в соцсетях обезьянка по кличке Панч может стать наглядным примером для формирования у детей неприятия буллинга, рассказала «Известиям» руководитель Центра развития цифровых клиник МГУ Ольга Валаева. Видео с детенышем макаки, от которого в зоопарке отказалась мать, но он выжил и адаптировался в стае благодаря подброшенной сотрудниками плюшевой игрушке, набирают огромную аудиторию. Весь мир следит за его драматическими взаимоотношениями с сородичами.
— История подходит для работы с детской аудиторией в рамках профилактики травли. За счет эмпатии, которую Панч вызывает у детей благодаря своему внешнему виду и поведению, можно наглядно показать, что испытывает жертва буллинга, и сформировать мостик от детей к Панчу, а от него — к человеку, подвергающемуся травле. Это позволит сформировать неприятие буллинга в коллективе или группе, — отметила она.
История обезьянки Панча, если ее рассказывать или демонстрировать на основе видеозаписей детям дошкольного и младшего школьного возраста, может способствовать пробуждению таких чувств, как сострадание, милосердие, жалость, добродушие. В руках умелого педагога эта история может стать хорошим инструментом для проведения классного часа по профилактике школьного буллинга, считают психологи. А по мнению специалистов по приматам, необходимо продолжать наблюдение за Панчем, чтобы понять, как необычное детство повлияет на его взрослую жизнь.
