Марс вкритий токсичним пилом і це серйозна загроза для дослідження

Марс може бути захоплюючим місцем призначення, але його пил може бути смертельним. Команда вчених попереджає, що тривалий вплив марсіанського пилу може завдати шкоди легеням, щитовидній залозі майбутніх астронавтів тощо. Наповнений токсичними сполуками, такими як силікати та перхлорати, пил досить малий, щоб обійти захисні сили нашого організму та потрапити в кров. Спираючись на дані марсоходів і аналіз метеоритів, дослідники кажуть, що настав час розробити фільтри, добавки та профілактичні заходи до того, як люди ступлять на Червону планету.

Приховані небезпеки в марсіанському пилу

Не дихайте пилом на Марсі.

Це ключовий висновок нового дослідження, проведеного вченими з Університету Колорадо в Боулдері та кількох інших установ. Дослідження показує, що тривалий вплив марсіанського пилу може становити серйозні ризики для здоров’я майбутніх астронавтів, включаючи хронічні респіраторні проблеми, дисфункцію щитовидної залози та інші медичні проблеми.

Дослідження , опубліковане в журналі GeoHealth, пропонує найповніший на сьогодні аналіз хімічного складу марсіанського пилу та його потенційного впливу на здоров’я людини. Міждисциплінарна команда включала фахівців з медицини, геології та аерокосмічної техніки.

«Це не найнебезпечніша частина подорожі на Марс», — сказав Джастін Ван, провідний автор дослідження та студент Школи медицини Кека при Університеті Південної Каліфорнії в Лос-Анджелесі. «Але пил — це проблема, яку можна вирішити, і варто докласти зусиль, щоб розробити орієнтовані на Марс технології для запобігання цим проблемам зі здоров’ям в першу чергу».

Вчимося з «Запорошеної спадщини Аполлона».

Ван, випускник CU Boulder, зазначив, що астронавти епохи Аполлона відчували нежить і подразнення горла після вдихання пилу з Місяця. Гаррісон Шмітт з Аполлона-17 порівняв симптоми із сінною лихоманкою.

Але вчені знають набагато менше про потенційну шкоду марсіанського пилу. Щоб відповісти на це питання, Ван і його колеги взяли дані марсоходів і навіть марсіанських метеоритів, щоб краще зрозуміти, з чого складається пил планети. Група виявила «пральний список» хімічних сполук, які можуть бути небезпечними для людей — принаймні, якщо їх вдихати у великих кількостях і протягом тривалого періоду.

Пилові бурі та небезпека на поверхні

Вони включають мінерали, багаті силікатами та оксидами заліза, такі метали, як берилій і миш’як, а також особливо неприємний клас сполук, які називаються перхлоратами. У багатьох випадках ці інгредієнти присутні в марсіанському пилу лише в слідових кількостях. Але перші люди-дослідники на Марсі можуть провести на поверхні близько півтора років, збільшуючи свій вплив, сказав співавтор дослідження Браян Хайнек.

«На ваші скафандри буде потрапляти пил, і вам доведеться мати справу з регулярними пиловими бурями», — сказав Хайнек, геолог з Лабораторії атмосферної та космічної фізики (LASP) CU Boulder. «Нам дійсно потрібно охарактеризувати цей пил, щоб ми знали, в чому полягає небезпека».

Як пил потрапляє в організм

Ясно одне, додав він: Марс — запорошене місце.

Велика частина планети вкрита товстим шаром пилу, багатого крихітними частинками заліза, що надає планеті знаменитий червоний колір. Вихрові пилові бурі є звичайним явищем і в деяких випадках можуть охопити всю земну кулю.

«Ми вважаємо, що на вершинах більших вулканів може бути 10 метрів пилу», — сказав Гінек, професор департаменту геологічних наук. «Якщо ви спробуєте посадити туди космічний корабель, ви просто потонете в пилу».

Від Звіздаря до Хірурга

Ван знайшов власний шлях до марсіанського пилу завдяки унікальному академічному шляху. Він розпочав медичну школу після того, як отримав ступінь бакалавра з астрономії та молекулярної, клітинної біології та біології розвитку в CU Boulder, а потім отримав ступінь магістра з аерокосмічної техніки. Зараз він служить у Військово-морському флоті за програмою стипендій для медичних працівників.

Він зазначив, що найбільша проблема марсіанського пилу зводиться до його розміру. Оцінки показують, що середній розмір частинок пилу на Марсі може становити лише 3 мікрометри в поперечнику, або приблизно одну десятитисячну частку дюйма.

«Це менше, ніж те, що може викинути слиз у наших легенях», — сказав Ван. «Тож після того, як ми вдихаємо марсіанський пил, багато його може залишатися в наших легенях і поглинатися нашою кров’ю».

Кремнезем, перхлорати та ризики для здоров’я

У поточному дослідженні Ван і кілька його колег-студентів-медиків з USC досліджували дослідницькі статті, щоб виявити потенційні токсикологічні ефекти інгредієнтів марсіанського пилу.

Дещо з того, що вони знайшли, нагадувало типові проблеми зі здоров’ям на Землі. Пил на Марсі, наприклад, містить велику кількість сполуки кремнезему, яка багата мінералами на нашій планеті. Люди, які вдихають багато кремнезему, наприклад склодуви, можуть розвинути стан, відомий як силікоз. Їх легенева тканина має рубці, що ускладнює дихання — симптоми, схожі на хворобу «чорних легенів», якою часто хворіють шахтарі. Зараз не існує ліків проти силікозу.

В інших випадках потенційні наслідки для здоров’я набагато менш відомі.

Марсіанський пил містить велику кількість високоокислювальних сполук, званих перхлоратами, які складаються з одного хлору та кількох атомів кисню. Перхлорати рідко зустрічаються на Землі, але деякі дані свідчать про те, що вони можуть перешкоджати роботі щитовидної залози людини, що призводить до важкої анемії. Навіть вдихання кількох міліграмів перхлоратів у марсіанському пилу може бути небезпечним для астронавтів.

Попереднє планування місій на Марс

Ван зазначив, що найкращий час підготуватися до ризиків марсіанського пилу для здоров’я – до того, як люди коли-небудь досягнуть планети. Добавки йоду, наприклад, підвищать функцію щитовидної залози астронавтів, потенційно протидіючи впливу перхлоратів, хоча вживання занадто великої кількості йоду також може, як не парадоксально, призвести до захворювання щитовидної залози. Фільтри, спеціально розроблені для очищення марсіанського пилу, також можуть допомогти підтримувати чистоту повітря в житлових приміщеннях.

«Профілактика є ключовою. Ми кажемо всім звернутися до свого лікаря первинної медичної допомоги, щоб перевірити рівень холестерину, перш ніж він спричинить серцевий напад», — сказав Ван. «Найкраще, що ми можемо зробити на Марсі, це переконатися, що астронавти не піддаються впливу пилу».

Представлено нову BMW 3 Series

BMW опублікувала офіційні фотографії ювілейної 3-ї серії, присвяченої 50-річчю з моменту виходу першого автомобіля. Згідно з офіційним описом BMW, ця серія моделей оснащена ексклюзивною фарбою та колісними дисками, шильдиками на честь 50-річного ювілею на кузові та ексклюзивним інтер’єром.

Машина фарбується у кольори Lightning Purple та Matte Pure Gray, вона оснащена ексклюзивними 19-дюймовими дисками обмеженої серії. Бажаючим запропонують бензинову та суто електричну версію з унікальними дисками. Центральні стійки, центральна консоль, а також підголівники передніх та задніх сидінь з обох боків автомобіля відзначені ексклюзивними логотипами 50th Anniversary, розробленими BMW Designworks.

Модель оснащена багатофункціональним кермовим колесом M Sports з оздобленням з алькантари, «створеним для гонок», яке забезпечує зручнішу посадку долоні, а також вбирає піт і перешкоджає ковзанню. На сидіннях і дверних панелях використаний подвійний матеріал Alcantara/Sensatec, а як «завершальний штрих» використовується синя прострочка. У BMW стверджують, що їм вдалося досягти «балансу комфорту, спортивності, довговічності та розкоші», і покрили центральну консоль та панель приладів перед переднім пасажиром оздобленням з вуглецевого волокна.

Безпаливні троси: нова смілива зброя проти космічного сміття

PERSEI Space, стартап, який підтримується Європейським космічним агентством та UC3M, розробляє революційне рішення для боротьби з космічним сміттям і продовження терміну служби супутників за допомогою інноваційної технології космічних канатів.

Ця безпаливна, масштабована система використовує електродинамічні канати, які використовують магнітне поле Землі для безпечного сплутування супутників. З великим демонстраційним місією, запланованою на 2026 рік, цей проект може змінити спосіб, яким ми очищаємо космос.

Боротьба з двома основними космічними проблемами

Ця спін-оф компанія PERSEI Space була інкубована Європейським космічним агентством (ESA) та підтримується Центром інновацій у підприємництві та штучному інтелекті (C3N-IA) при UC3M – Технологічному науковому парку Леганеса. Вона також отримує підтримку від Європейської ради інновацій через проекти E.T.PACK-F та E.T.COMPACT.

«Наша компанія була створена для вирішення двох найбільших проблем, що стоять перед космічним сектором сьогодні: видалення космічного сміття та обслуговування супутників на орбіті. Останнє дозволяє нам подовжити корисний термін служби супутників і виконувати ключові дії, такі як заправка, ремонт і буксирування супутників з їх початкової орбіти на кінцеву», пояснює Хесус Мануель Муньйос Техеда, генеральний директор і співзасновник PERSEI Space.

Небезпечний ефект доміно космічного сміття

Космічне сміття є серйозною загрозою для довгострокової стійкості космічних операцій. Оскільки сміття рухається з надзвичайно високими швидкостями на орбіті Землі, навіть маленький його шматок може завдати серйозної шкоди і спричинити утворення ще більшої кількості уламків. Поточна щільність космічного сміття вже перевищує поріг, який може спричинити неконтрольовану ланцюгову реакцію зіткнень, відому як синдром Кесслера.

Для боротьби з цим космічним сміттям PERSEI Space працює над космічними канатами, технологією, яка має три основні характеристики.

«Перша з них полягає в тому, що для роботи не потрібно пального, на відміну від інших систем для сплутування. Друга — наша технологія є оборотною: вона може як підвищувати, так і знижувати орбітальну висоту. І третя особливість — це масштабованість, оскільки вона підходить для супутників різної маси. Завдяки всьому цьому ми можемо розробити автономні системи сплутування, унікальну особливість нашої технології, яка гарантує, що супутник не залишить космічне сміття, навіть якщо він перестане бути працездатним», пояснює Хесус Мануель Муньйос Техеда.

Як працюють електродинамічні канати

Система базується на електродинамічних канатах — алюмінієвих стрічках, зазвичай кілька сотень метрів завдовжки та кілька сантиметрів завширшки, які взаємодіють з іоносферним плазмою і магнітним полем Землі для генерації сили, відомої як сила Лоренца.

«Взаємодія електричного струму в канаті з магнітним полем Землі створює силу тяги, здатну знижувати висоту супутника, сприяючи його сплутуванню без використання пального, що забезпечує значні заощадження у масі та об’ємі», говорить Гонсало Санчес Арріага, професор кафедри аерокосмічної інженерії UC3M і співзасновник PERSEI Space.

Демонстраційна місія, що відбудеться у 2026 році

PERSEI Space очолює першу демонстраційну місію на 2026 рік завдяки можливості запуску, наданій Ініціативою «Космічні квитки» ESA та Європейською комісією. Сплутувальне обладнання для цієї демонстрації має масу 20 кг і включає космічний канат довжиною приблизно 430 метрів, який після потрапляння на орбіту розгорнеться і взаємодіятиме з навколишньою плазмою та магнітним полем, генеруючи силу тяги, яка сплутує супутник протягом кількох місяців.

Це обладнання було профінансовано сумою 2,5 млн євро Європейською радою інновацій та у співпраці з компанією SENER Aerospace, університетом Падуї та Технічним університетом Дрездена. Розробка цієї технології є дуже своєчасною, оскільки нові європейські та американські норми скоротили максимальний час перебування супутників на орбіті після завершення їх місії з 25 до 5 років.

Зобов’язання щодо чистішої орбіти

Компанія PERSEI Space підписала ініціативу ЄС «Zero Space Debris Charter», що прагне досягти сталого космосу до 2030 року. Компанія також пов’язана з програмою створення бізнесу та підприємницького розвитку UC3M та має підтримку від Мадридської міської ради.

Континентальна кора існувала на Землі ще до виникнення тектоніки плит

Нове дослідження свідчить: перша земна кора, що сформувалася понад 4,5 мільярда років тому, вже мала хімічні ознаки, які сьогодні асоціюються з континентальною корою. Це означає, що характерні «відбитки пальців» континентальної кори могли виникнути без участі тектоніки плит — що суперечить давній науковій теорії.

Завдяки моделюванню умов ранньої Землі вчені з’ясували, що сильна спека та розплавлене середовище у перші дні існування планети природно створювали ці хімічні ознаки. Це відкриття змінює наше розуміння геологічної еволюції Землі та може вплинути на уявлення про формування кори на інших планетах.

Неочікуваний поворот в історії Землі

Нове відкриття змінює уявлення науковців про ранню історію Землі — зокрема, про те, як виникли континенти та коли почалась тектоніка плит. У дослідженні, опублікованому в журналі Nature 2 квітня, вчені встановили, що перша земна кора, яка сформувалася приблизно 4,5 мільярда років тому, вже мала хімічні властивості, подібні до сучасної континентальної кори.

Це означає, що унікальна хімічна підписка сучасних континентів могла з’явитися ще на самому початку історії Землі.

Автором дослідження є професор-емерит Саймон Тернер з факультету природничих наук та інженерії Університету Маккуорі (Австралія), у співпраці з науковцями з Австралії, Великої Британії та Франції.

«Це відкриття має серйозні наслідки для нашого розуміння найдавнішої історії Землі», — каже професор Тернер. «Довгий час вважалося, що для утворення континентальної кори потрібна була тектоніка плит — коли одна плита занурюється під іншу. Але наше дослідження показує, що хімічна ‘відмітка’ континентів існувала ще в найпершій корі Землі — у так званій протокорі. Це ставить під сумнів усталені теорії».

Коли ж почалася тектоніка плит?

Учені роками намагалися визначити момент, коли вперше запрацювала тектоніка плит — вважається, що саме з цього почався етап активної еволюції життя. Характерною рисою порід, утворених у зонах субдукції (де одна плита занурюється під іншу), є низький вміст елемента ніобію (Nb). Вважалося, що поява порід із низьким вмістом ніобію означає початок тектоніки плит. Але різні дослідження давали суперечливі результати.

«Я почав замислюватися, чи правильно ми ставимо запитання», — каже професор Тернер.

Разом із колегами з шести університетів він створив математичні моделі, які імітували умови ранньої Землі, коли формувалося ядро, а поверхню планети покривав океан розплавленої магми. Розрахунки показали, що протокора, яка виникла в еоні Гадей (4,5–4,0 млрд років тому), могла природним шляхом сформувати такі ж хімічні ознаки, які ми бачимо в сучасних континентах — без участі тектоніки плит.

Ніобій і хімічний «відбиток» Землі

Моделі показали, що в умовах сильно відновного середовища ранньої Землі елемент ніобій набував сидерофільних властивостей — тобто тяжів до металів — і занурювався крізь магмовий океан у ядро планети.

«Я зрозумів, що існує зв’язок між раннім формуванням ядра, аномальним розподілом сидерофільних елементів і добре відомим негативним ефектом ніобію в континентальній корі», — зазначає Тернер.

Хімічна підписка континентальної кори збігається з імовірною підпискою матеріалу, який був виведений із мантії після формування ядра, але ще до масованого бомбардування Землі метеоритами. Це пояснює, чому однакові хімічні характеристики мають континентальні породи незалежно від віку.

Як протокора стала континентами

«Наше дослідження свідчить: хімічні особливості континентальної кори виникли вже на самому початку існування Землі — незалежно від того, як поводила себе її поверхня», — каже професор Тернер.

Рання кора згодом зазнала змін і збагачення кремнеземом через удари метеоритів, відшарування частин кори та початок руху плит. Ймовірно, протокора розламалась на сегменти, деякі з яких ставали товстішими — так могли зародитися перші континенти. Під час їхнього бічного руху розплавлена магма між ними формувала нову кору, схожу на ту, що утворює сучасне океанічне дно.

Хаос кори й ранні удари

Сильне метеоритне бомбардування в цю епоху спричинило масштабні руйнування та переробку земної кори. Тектоніка плит могла працювати епізодично, запускаючись ударами метеоритів — аж до приблизно 3,8 мільярда років тому, коли потік метеоритів різко зменшився, і хаос ранньої Сонячної системи змінився стабільнішими орбітами.

Відтоді тектоніка плит перейшла в безперервний, самопідтримуваний режим.

«Це відкриття повністю змінює наше уявлення про геологічні процеси на ранній Землі», — підсумовує професор Тернер. «І воно дає нам новий підхід до того, як могли формуватись континенти на інших кам’янистих планетах у Всесвіті».

Реальний монстр: вчені знайшли осу віком 99 мільйонів років

Оса віком 99 мільйонів років використовувала черевце, схоже на «мухоловку Венери», щоб ловити здобич — це може свідчити про існування нової родини комах і несподівану різноманітність давньої паразитоїдної поведінки.

Вимерла лінія паразитичних ос із середнього крейдового періоду, збережена в бурштині, ймовірно, використовувала черевце, що функціонувало подібно до рослини-мухоловки, для захоплення та знерухомлення своєї здобичі. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі BMC Biology, скам’янілості виду Sirenobethylus charybdis, названого на честь морського чудовиська з грецької міфології Харибди, що ковтала та виригала воду, мають приблизний вік 99 мільйонів років і, ймовірно, представляють абсолютно нову родину комах.

Фізичні характеристики S. charybdis вказують на те, що це був паразитоїд — комаха, личинки якої розвиваються всередині тіла хазяїна і зрештою його вбивають. Серед сучасних паразитоїдів надродини Chrysidoidea є такі групи, як зозулеві оси та бетилові оси. Однак S. charybdis має унікальний візерунок жилкування на задніх крилах, що свідчить про її приналежність до досі невідомої родини, запропонованої під назвою Sirenobethylidae.

Детальний аналіз за допомогою передових методів візуалізації

Тайпін Ґао, Ларс Вільхельмсен та їхні колеги з Пекінського педагогічного університету (Китай) і Музею природознавства Данії використали мікро-КТ-сканування для аналізу 16 самок S. charybdis, збережених у бурштині віком 98,79 мільйона років. Зразки були зібрані в регіоні Качин на півночі М’янми. Науковці дійшли висновку, що цей вид, імовірно, був койнобіонтом — паразитоїдом, який дозволяє хазяїну рости під час поїдання.

У цих ос черевце складається з трьох клапанів, нижній з яких утворює лопатковидну структуру з десятком щетинок — візуально схожу на пастку рослини мухоловки Венери. Дослідники зазначають, що такий апарат у S. charybdis не має аналогів серед відомих комах і, ймовірно, слугував для тимчасової фіксації хазяїна під час відкладання яєць. Оскільки ця оса, найімовірніше, не могла переслідувати здобич на великі відстані, дослідники припускають, що вона чекала, розгорнувши черевце, поки хазяїн сам не спровокує механізм захоплення.

Науковці вважають, що складний апарат для захоплення дозволяв S. charybdis полювати на дуже рухливу здобич, зокрема на дрібних літаючих або стрибучих комах. Збережені зразки свідчать, що у середньокрейдову епоху надродина Chrysidoidea проявляла значно ширший спектр паразитоїдних стратегій, ніж у сучасних видів.

З’явився повний дизайн і характеристики Motorola Edge 60

Цього тижня Motorola представила Edge 60 Fusion як перший смартфон на базі Dimensity 7400. Тепер у мережі з’явилися подробиці майбутньої базової моделі Edge 60. Новий витік розкрив різну інформацію, як-от його кольори, дизайн та багато іншого.

Motorola Edge 60 витік: кольори, дизайн і характеристики

Нова модель компанії Edge 60 з’явилася в новому витоку, в якому розповсюдилися деталі пристрою разом з офіційним рендером. Це розкрило повний дизайн смартфона разом із варіантами кольорів. Motorola не вносить серйозних змін у дизайн своїх попередників і буде представлена ​​щонайменше у двох варіантах кольорів, а саме синьому та зеленому. Схоже, що обидва варіанти матимуть веганську шкіру для задньої панелі.

На задній панелі є піднятий модуль камери квадратної форми, який містить потрійну камеру та світлодіодний спалах. У звіті стверджується, що основна камера — це сенсор Sony LYTIA, який підтримує OIS (оптичну стабілізацію зображення) і навіть функцію суперзуму. Інші помітні особливості дизайну, які ми можемо спостерігати, це Dolby Atmos, лоток для SIM-карти, USB Type-C, решітка динаміка та вигнутий дисплей на передній панелі з вирівняним по центру отвором для селфі-камери.

Очікується, що Motorola запропонує рейтинг захисту від води та пилу IP. Згідно з останніми повідомленнями, Motorola Edge 60 Fusion може вийти за 380 євро за варіант 8 ГБ + 256 ГБ. Він прибуває як прямий наступник моделі Edge 50 і може бути представлений в Індії приблизно в другій половині цього року.