Пятая часть XXI века уже позади, и предсказания многих экспертов по поводу того, что в начале 2020-х Земля будет ультрасовременной планетой с фантастическими изобретениями оказались не совсем верны.
Да, развитие интернета и мобильных гаджетов шагнули далеко вперед за последние 20 лет и значительно облегчили жизнь людей, но мы по-прежнему не летаем на машинах и не можем общаться силой мысли, как это долгое время описывали сценаристы научно-фантастических фильмов.
Разные футурологи и эксперты в технологиях прогнозировали, что в 2020-м люди уже должны будут создать искусственный интеллект с сознанием, умные лекарства, которые помогут нам эффективнее использовать пищу, не говоря уже о бессмертной жизни, клонировании людей и общении с другими цивилизациями.
Даже Илон Маск обещал к 2020-му начать колонизацию Марса и Луны. Как видим, планы создать поселения людей в космосе переносятся как минимум еще на пять лет, а появление полноценных роботов, которые будут не глупее нас — на неопределенный период.
Тем не менее, наука не будет стоять на месте и ждать, пока Маск наиграется с «кибертраком» Tesla, — уже в этом году нас ждут запуск одной из самых важных марсианских миссий NASA, фотографии новых черных дыр, строительство нового адронного коллайдера и многое другое.
В связи с этим, НВ собрало восемь самых интересных событий в науке, которые произойдут в 2020-м.
NASA запустит новый марсоход
Пока SpaceX построит свои космические корабли и соберет первых добровольцев для создания колонии на Марсе, NASA уже подготовит почву и узнает всю необходимую информацию для жизни на Красной планете. Одна из самых важных исследовательских миссий на Марс стартует как раз в этом году.
Mars 2020 предполагает запуск одноименного марсохода в июле 2020-го, который должен прибыть на Марс в феврале 2021-го. Аппарат будет собирать экземпляры марсианской почвы с помощью роботизированной руки и у него будет собственный летающий спутник — небольшой автономный вертолет, который весит всего 1,8 кг и имеет длину лопастей 1,2 метра. Дрон рассчитан на несколько запусков над поверхностью Марса (не более 90 секунд) и может пролететь от 100 м до 1 км.
Из-за разреженной атмосферы Марса, вертолет может подняться только на 5 м над поверхностью планеты. При этом, две его лопасти будут раскручиваться до 2,4 тыс. об/мин, в то время как частота вращения винта вертолета Ми-8 составляет примерно 200 об/мин. Аппарат укомплектуют лишь одной цветной камерой с высоким разрешением, с помощью которой можно будет изучать труднодоступные места на Марсе.
Представители NASA активно популяризируют грядущую миссию в медиа и даже создали проект, в рамках которого любой человек может отправить свое имя на Красную планету. Кроме того, за строительством марсохода Mars 2020 можно постоянно наблюдать онлайн на сайте NASA.
Астрономы получат новые данные о черных дырах
Одним из главных научных открытий в 2019-м была фотография горизонта событий сверхмассивной черной дыры в центре галактики Messier 87 в созвездии Девы. Ученые создали первое в своем роде изображение, расшифровав около 500 терабайт данных, которые телескоп Event Horizon Telescope (EHT) или «Горизонт событий» собирал последние несколько лет.
В этом году ожидается, что группа исследователей из EHT получит новую информацию о наблюдениях восьми радиотелескопов за центром нашей галактики — Млечный путь. Не исключено, что уже через несколько месяцев мы сможем увидеть очертания сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая расположена на расстоянии примерно в 26 тыс. световых лет от Земли.
На помощь ученым из EHT придут эксперты из Европейского космического агентства (EHT), которые позже в этому году должны обновить 3D-карту Млечного пути. Новые данные должны улучшить наше понимание строения и развития Млечного пути, а также навести ясность с тем, как Стрелец А*, взаимодействует со звездами.
Напомним, увидеть черную дыру невозможно, поскольку эти сверхтяжелые объекты являются буквально невидимыми и поглощают любые виды электромагнитного излучения. Ученые могут засечь лишь изображение ее очертаний, так называемого горизонта событий, — условной линии за внешними границами черной дыры, после которой любой свет, попадающий туда, навсегда исчезает из нашего поля зрения.
CERN готовит второй адронный коллайдер
Пожалуй, величайшее изобретение современной науки — Большой адронный коллайдер (БАК) — может обзавестись наследником, который будет еще больше и еще мощнее. В конце 2018-го БАК полностью отключили для планового обслуживания и усовершенствования некоторых деталей. Коллайдер должен снова заработать в 2021-м.
Несмотря на то, что обновленный БАК будет гораздо мощнее и сможет замечать любое аномальное поведение частиц, в Европейской организации по ядерным исследованиям CERN планируют построить еще один коллайдер.
Действующий подземный тоннель, по которому разгоняют частицы на границе Швейцарии и Франции занимает более 26 км. Новую же разработку предлагают соорудить в том же месте, но почти в четыре раза больше, — перед столкновением встречные пучки будут разгонять по кольцу, протяженностью в 100 км. Ученые пока не знают, оправдает ли новый коллайдер затраченные на него средства, ведь общая стоимость проекта может перевалить за $25 млрд.
В мае 2020-го в Будапеште состоится специальное заседание совета CERN, на котором комитет решит, нужен ли нам еще один коллайдер. Тем временем, в Китае уже утвердили сооружение собственного адронного коллайдера с тоннелем в 100 км. На проект собираются выделить всего $4,3 млрд, начать строительство в 2022-м и ввести ускоритель в эксплуатацию в 2030-х.
Физики планируют засечь темную материю
НВ не раз писало о темной материи и темной энергии — гипотетических веществах, которые могут формировать абсолютное большинство Вселенной и отвечать за до сих пор необъяснимые нам ее свойства. В частности, скрытые массы космических тел и непропорциональную скорость вращение внешних объектов во Вселенной.
В апреле этого года в обсерватории Китт-Пик в Аризоне ученые должны будут установить новый «спектроскопический телескоп темной энергии», который сможет отслеживать движение галактик в третьей части обозримой нам Вселенной. Уже через пять лет исследователи получат карты и точные данные о расширении космического пространства, что может помочь нам понять природу темной материи и темной энергии.
«Охотники за темной материей улучшили детектор: подземный резервуар с жидким ксеноном, защищенный от шума на поверхности Земли, который предназначен для излучения света в случае контакта частицы темной материи. Первые прототипы были построены более десяти лет назад и содержали менее 50 фунтов ксенона. Для сравнения, в настоящее время детектор XENON1T в Италии проходит модернизацию, чтобы вместить 8 тонн», — пишет автор журнала Wired София Чен.
По ее словам, уже летом 2020-го свою работу должен начать еще больший 10-тонный детектор LUX-ZEPLIN, который расположен в старом золотом руднике в Южной Дакоте. Такое количество ксенона увеличивает шансы заметить частицы темной материи, поэтому ученые надеются на настоящий прорыв в ближайшие годы.
SpaceX запустит еще больше спутников Starlink
Весной 2019-го Илон Маск запустил проект глобального спутникового интернета SpaceX Starlink. Калифорнийская компания отправила на орбиту первые созвездия спутников, которые должны будут обеспечить людей в любой точке Земли подключением к сети. Но, многие астрономы и эксперты в исследовании космоса заявили, что тысячи новых аппаратов на орбите могут привести к значительному загрязнению космического пространства и нарушить работу телескопов.
Действительно, частная компания SpaceX планирует отправить на орбиту десятки тысяч спутников, хотя сейчас там расположены всего несколько тысяч рабочих аппаратов. В будущем даже одно серьезное столкновение может привести к эффекту Кесслера и тотальному загрязнению околоземного пространства из-за схода со своих орбит всех космических аппаратов.
Илон Маск уверен, что технологии точного управления спутниками позволят избежать столкновений, и уже с января 2020-го SpaceX планирует участить запуски передатчиков Starlink. Всего за этот год в SpaceX должны осуществить 24 запуска спутников для интернета, что в разы увеличит количество аппаратов на орбите Земли.
Кроме эффекта Кесслера, некоторые астрономы побаиваются, что засилье спутников будет преграждать видимость земным телескопам и препятствовать прохождению радиосигналов, что усложнит космические исследования. Да и к самой идеи глобального спутникового интернета есть много вопросов: у такого вида подключения есть ряд серьезных недостатков в сравнении с оптоволоконным интернетом и мобильными сетями, да и «доступность» Starlink довольно относительна, поскольку пользователям все равно нужно будет приобрести ресиверы для приема сигнала из космоса.
Как бы там ни было, в октябре 2019-го Маск написал, что уже пользуется своим «космическим интернетом».
JAXA отправит роботов на луну
Пока в NASA борются за финансирование новой лунной миссий Артемида и планируют возвратить людей на естественный земной спутник уже к 2024-му, японские ученые обещали, что в 2020-м создадут на Луне базу с роботами.
В Японском космическом агентстве JAXA инвестировали в проект $2,2 млрд и собирались отправить на Луну группу автономных устройств, которые смогут существовать самостоятельно, чинить себя и проводить разные исследовательские миссии благодаря продвинутому оборудованию.
Кроме многочисленных протекторов, солнечных панелей, сейсмографов, датчиков и высококачественных камер, у японских лунных роботов будут даже собственные руки, похожие на человеческие, с помощью которых они смогут анализировать почву и отправлять ее на Землю.
Если все пойдет по плану, первыми колонизаторами Луны станут не люди, а роботы, которые будут находиться там постоянно и работать как автономно, так и с помощью команд с земных центров управления. Правда, JAXA должно было запустить миссию еще в 2015-м, после чего сроки перенесли к 2020-му. Посмотрим, смогут ли японские инженеры похвастаться своими достижениями в этом году.
Генетики создадут копии органов людей
На днях стало известно, что китайского ученого, который заявил о первом в истории редактировании ДНК человека, приговорили к трем годам лишения свободы: в прошлом году генетик Хэ Цзянькуй отредактировал геном двух эмбрионов, надеясь сделать их устойчивыми к ВИЧ. Автора эксперимента осудили, поскольку ученые еще точно не знают, как именно такие операции могут отразиться на здоровье людей.
