Российский научный модуль «Наука» готовится стартовать к МКС: утверждена эмблема модуля.
Ракетно-космическая корпорация «Энергия», которая выпускает космические корабли «Союз» и «Прогресс», получила патент на компоновку семейства многоступенчатых модульных ракет-носителей. Ракета собирается из универсальных ракетных модулей на базе двигателей типа РД-1710, которые планируются к использованию в ракетах «Союз-5», а также РД-180, которыми собираются оборудовать ракеты «Союз-6». В зависимости от компоновки регулируется диапазон грузоподъемности ракеты. Руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев ранее сообщал, что российские специалисты планируют и разработку сверхтяжелой ракеты, грузоподъемностью 200 тонн для полетов к Луне и Марсу.
На космодроме Байконур идут последние приготовления к старту ракеты-носителя «Протон-М» с лабораторным модулем «Наука» к МКС. Пуск запланирован на 21 июля 2021 года. Госкорпорация «Роскосмос» опубликовала эмблему нового российского модуля Международной космической станции и ее описание. Модуль «Наука» расположен на фоне земного шара в самом центре эмблемы. Модуль изображен в полностью рабочей конфигурации: с развернутой рукой-манипулятором ERA (European Robotic Arm), открытым иллюминатором и установленной шлюзовой камерой. Российский триколор опоясывает модуль.
Компания «Спутникс» готовит старт первого российского частного космического аппарата дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Аппарат будет оснащен камерой метрового разрешения. Старт спутника запланирован на 2024 год. Он должен стать первым в крупной группировке низкоорбитальных спутников ДЗЗ. В настоящее время крупнейшая спутниковая группировка ДЗЗ также принадлежит частной компании — Planet Labs. Компания реализует полный цикл работ по планированию съемки, приему, обработке и предоставлению снимков из космоса конечным потребителям. В настоящее время компания владеет самой большой орбитальной группировкой аппаратов ДЗЗ — 190 спутников.
Пока на Земле строят ракеты и спутники, астронавты на МКС занялись огородничеством. «Эксперимент Plant Habitat-04 стартовал сегодня», — рассказала в своем Twitter астронавт NASA Меган Макартур. «Впервые мы выращиваем перец в космосе, это трудная задача, учитывая долгий период прорастания и созревания». Макартур не уточнила сорт перца, который планируется выращивать в условиях невесомости, но добавила, что перец «вкусный и является отличным источником витамина C». Это, безусловно, справедливо.
А в Китае вырастили «космический» рис. Он успешно пророс из семян, которые находились на борту лунного зонда «Чанъэ-5». Исследователям удалось прорастить 40 граммов семян. Китайские ученые предполагали, что некоторые семена могут мутировать и обеспечить более высокую урожайность при посадке в наземных условиях.
Российские космонавты на МКС продолжают поиск трещин в модуле «Звезда». Космонавты предложили искать микротрещины с помощью мыльной пены, но с Земли их остановили. «Да, мы обсуждали это в свое время. Но если там действительно будет негерметичность, то вопрос такой, спорный. Если остатки мыльной пены останутся на поверхности около трещины, профилактика трещины будет затруднена», — сказал специалист ЦУП космонавту Петру Дуброву.
Разработано альтернативное мясо из грибка-экстремофила.
Хотя представители рода Homo едят мясо миллионы лет, до XX века оно не входило в ежедневный пищевой рацион большинства людей в мире. Это может звучать странно. Откроем, например, «Илиаду» Гомера. Там герои чуть не на каждой странице «прободают рожнами» целых быков и ни в чем себе не отказывают. Но Гомер описывает пиры греческих царей в военном походе, а у них рацион сильно отличался от еды обычного сельского или городского жителя. Греки ели в основном хлеб, овечий или козий сыр, оливки. Мясо они ели по праздникам, когда проносили жертвоприношения: богам доставался внутренний жир — тук, который сжигали на жертвенниках, а людям — все остальное. Только в XX веке человечество стало «мясным». Сегодня в мире поголовье крупного рогатого скота 1,3 миллиарда, а свиней — более миллиарда. На птицеводческих фермах выращивают более 60 миллиардов кур. Коровы и свиньи — источник метана. Это — парниковый газ, и свой вклад в глобальное потепление он вносит.
В XXI веке человечество задумалось над своим мясным рационом и решило его сокращать. Кто-то стал вегетарианцем или даже веганом. А кто-то решил выращивать мясо «в пробирке».
Компания Future Meat Technologies берет живые клетки и выращивает их в биореакторах, подкармливая теми же питательными веществами, какими питаются живые животные. Клетки растут и размножаются, пока они не превращаются в съедобные куски мяса. Как говорят разработчики, предприятие способно производить 500 килограмм мясных продуктов в день, из них можно приготовить 3000 гамбургеров среднего размера. Мясо попадет на прилавки уже 2022 году и, вероятно, будет не намного дороже обычной говядины.
Создаются и многочисленные альтернативы мясу. Основатель компании Nature's Fynd Марк Козубал изучал экстремофилов в Йеллоустонском национальном парке. Образцы микроорганизмов из горячего источника и стали основой разработанного им продукта. Козубал взял грибок Fusarium strain flavolapis, продукты из которого содержат все 20 аминокислот и на 50% больше белка, чем тофу. Этого должно хватить людям, придерживающимся веганской диеты. Разработанный компанией метод ферментации позволяет превратить грибок в источник пищи «без солнца, дождя или почвы»: «Всего за несколько дней нити вырастают и переплетаются, образуя мат с текстурой, похожей на мышечные волокна». Такой продукт можно вырастить, например, в космосе. NASA уже проявило интерес к проекту.
Существует множество растительных имитаций мяса, например, мясо из сои. Ученые из Университета Дьюка в Северной Каролине, США сравнили 18 образцов говяжьего фарша с 18 образцами «популярной альтернативы мясу на растительной основе». Исследователи искали в мясных и растительных продуктах метаболиты. Это, как правило, короткие молекулы, — конечные или промежуточные продукты метаболизма человека. Ученые проанализировали все 36 образцов и измерили уровень 190 метаболитов. Концентрация 171 значительно различалась в растительных и животных образцах. Говядина содержала 22 метаболита, которых не было в растительном мясе, а растительный продукт имел 31 метаболит, которого не было в говядине. Вывод простой: диета должна быть сбалансированной и содержать как мясо, так и растительную пищу. Один из важнейших метаболитов — креатин. Он содержится в нормальном мясе и рыбе, а в растительной пище его практически нет. Креатин нужен для работы мозга и для процесса сердечных сокращений. В общем, можно обмануть вкусовые рецепторы, можно полюбить соевые котлеты, но при этом необходимо помнить, что Homo ест мясо миллионы лет, и многие важнейшие соединения привык получать именно из мяса.
Избыток метана на спутнике Сатурна Энцеладе может указывать на существование жизни.
Любое сообщение о том, что на каком-то из небесных тел Солнечной системы возможна жизнь, мы читаем с надеждой. Почему-то это нас волнует, хотя и непонятно какая разница есть какие-то бактерии в облаках серной кислоты над Венерой или нет. Ведь ясно же, что в нашей планетной системе, если и есть хоть какая-то жизнь, то это только микроорганизмы. И уж точно нет никаких разумных инопланетян. Но наверно, мы все-таки надеемся на встречу. Пусть и в далеком будущем. И микроорганизмы на Энцеладе эту надежду укрепляют.
Спутник «Кассини» летал вокруг Сатурна почти 15 лет (миссия торжественно завершилась в 2017 году, когда «Кассини» сгорел в атмосфере планеты). За это время спутник несколько сближался с Энцеладом — ближе всего на 1500 км. «Кассини» пролетел сквозь огромные гейзеры, поднимающие над Энцеладом, и собрал данные об их составе с помощью своего масс-спектрометра. Там оказались, в частности, углекислый газ, молекулярный водород и метан. Как установили, биологи университета Аризоны, метана в гейзерах Энцелада слишком много, чтобы объяснить его наличие известными химическими процессами. Разве что его производят микроорганизмы. Причем на Земле формы жизни, которые потребляют молекулярный водород и производят столько метана, неизвестны. Моделирование позволило сформулировать гипотезу, что микробные формы могут обитать в гидротермальных источниках на Энцеладе и образовывать экосистемы, подобные экосистемам черных курильщиков на дне земных океанов. Впрочем, есть гораздо более прозаическое объяснение: метан может содержаться породах спутника, куда он попал во время формирования небесного тела, теперь он просто сочится наружу. Но все-таки, может быть, это жизнь.
Биологи университета Белфаста занялись проверкой гипотезы, что в облаках Венеры, где в прошлом году был обнаружен газ фосфин, может быть жизнь. Фосфин на Земле выделяют анаэробные (бескислородные) бактерии. Но чтобы какая-то из форм жизни, известных на Земле, могла существовать в венерианских облаках, нужна вода. Ученые измерили активность воды (парциальное давление водяного пара в газовой смеси) в облаках, где был обнаружен фосфин. Этот показатель очень важен для существования жизни: минимальное значение активности воды 0,6, — при этом могут выжить только некоторые формы грибов. А облаках Венеры активность воды 0,004. Никакая известная на Земле форма жизни при такой сухости существовать не может. Но сообщение о фосфине в венерианских облаках уже сделало свое дело — к планете до 2030 года отправятся целых три миссии. И они будут искать жизнь. Несмотря на то, что надежды и так-то было немного, а после работы ученых из Белфаста ее почти не осталось.
Когда на Земле ученые открывают новые формы жизни, они всегда прикидывают: а не могли бы вот эти формы выжить на Энцеладе или Венере? Или на спутнике Юпитера — Европе? Гляциологи и биологи из университета Бристоля исследуют жизнь в озере Уилланса, которое находится под километровым ледовым щитом Антарктиды. И они нашли форму микробной жизни, которая в буквальном смысле питается камнями. Когда ученые извлекли керн со дня озера, они убедились, что из этого грунта можно получить достаточное количество аммония, метана и молекулярного водорода, чтобы бактерии могли себя хорошо чувствовать. Аммоний в выбросах Энцелада не нашли, а вот метан и молекулярный водород — в изобилии.
В 2100 году на Земле вероятно будет жить человек в возрасте 130 лет.
Средняя продолжительность жизни на Земле растет. Растет и группа супердолгожителей — людей, которым больше 100 лет. Эта группа увеличивается каждое десятилетие. Сегодня на Земле около пятисот тысяч людей старше 100 лет. А вот дальше продолжительность жизни не растет. Людей старше 110 лет — десятки (из почти восьми-то миллиардов), а старше 120 лет людей — нет. Дольше всех живет на Земле японец Кане Танака — ему 118 лет. Рекорд продолжительности жизни принадлежит Жанне Кальман из Франции: ей было 122 года и 164 дня, когда она умерла в 1997 году. Возможно, Танака установит новый рекорд, но сделать это будет непросто. Как рассчитали демографы из университета Вашингтона Майкл Пирс и Адриан Рэфтери вероятность прожить еще один год в таком возрасте примерно равна 0,5. Вероятность того, что рекорд установит Танака примерно равно 1/16 — немногим более 6%.
Но к 2100 году рекорд Кальман будет точно побит. Демографы оценили вероятность того, что в 2100 году будет жить человек, чья продолжительность жизни превысит 122 года — в 100%. Высока вероятность и того, что человек достигнет 124 лет (99%) и даже 127 лет (вероятность 68%); Еще большая продолжительность жизни возможна, но гораздо менее вероятна, с 13% вероятностью кто-то доживет до 130 лет.
Ученые исходили из довольно простых соображений — увеличения населения Земли и увеличения средней продолжительности жизни. Они посчитали условные вероятности того, что человек доживет до определенного возраста и получили свои оценки.
Демографы пишут, что супердолгожители — это совершенно особые люди. Есть люди одаренные талантом к математике или способные быстрее всех пробежать 100-метровку на Олимпийских играх. А есть те, кого «годы не берут». Причем большинство недугов, которыми страдают более молодые люди, для тех кто старше 100 лет — уже не так важны. Они умирают из-за «общей усталости» — они «рассыпаются».
Существует целый набор биомаркеров возраста — это в том числе анализ крови, состояние кишечной микрофлоры или морщинки в уголках глаз — все это меняется в течении жизни человека. Как говорит Александр Жаворонков, МФТИ, глава Biogerontology Research Foundation, который много лет занимается проблемой старения, по этим биомаркерам с помощью обученной нейросети можно определить возраст человека с точностью до 3-5 лет. Одной из главных причин старения оказываются клетки-супердолгожители (такая неожиданная ирония природы) — те, что «забыли» умереть. Они продолжают жить в организме, но не работают, а только его «загромождают». Александр Жаворонков считает, что это болезнь и от нее человека можно вылечить. Правда, пока не очень получается.
Ученый отметил, что старение это еще и чисто психологический фактор: тот, кто чувствует себя моложе своего биологического возраста, как правило, живет дольше.
Мы уже писали, что по оценке ученых из МФТИ и Сколтеха, основателей компании Gero предельный возраст человека (без радикальной перестройки организма, а до этого пока далеко) не превышает 150 лет. Система-человек — колеблется около состояния гомеостаза (равновесия). Его может «выбить» из этого состояния заболевание, но чем человек моложе, тем организм быстрее возвращается в состояние равновесия. А с возрастом организму восстанавливаться все труднее, и в какой момент система-человек восстановиться уже не сможет, даже если у него нет никаких серьезных заболеваний.
Если в 2100 году человеку будет 130 лет, то значит он родился в 1970. Значит ему около 50. Конечно, вероятность исчезающе мала, но она ненулевая — может быть, он сейчас перелистывает эту ленту.
В искусственных условиях удалось вырастить эмбрион мыши. Ее сердце забилось.
У мышиного эмбриона бьется сердце. Мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и нервная система начинают развиваться. Ничего бы не было в этом удивительного, если бы этот эмбрион не был первым выращенным в лаборатории из эмбриональных стволовых клеток мыши. По утверждению его создателей — это самая сложная из когда-либо созданных in vitro (вне живого организма) модель млекопитающего. Отдельные клеточные линии удавалось вырастить и раньше, но создать практически целый организм удалось впервые.
Эмбрион был выращен в Медицинской школе Университета Вирджинии биологами Кристиной и Бернардом Тисс.
Мы уже рассказывали, как израильским ученым удалось в течение 12 дней (до половины срока беременности) успешно выращивать эмбрионы мышей в искусственной матке. Но в том случае 3-дневные эмбрионы извлекали из живой мыши. Биологи из Вирджинии взяли из живого организма не уже начавший развиваться эмбрион, а только плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в любую ткань организма и образовывать его органы.
Открытие стало возможным, когда ученые поняли, как именно нужно управлять стволовыми клетками. В зародыше на первой стадии — все клетки одинаковые. Они просто делятся. Это стадия бластулы. Но в организме есть набор специальных белков, которые отвечают за дифференцировку клеток в зародыше. Они и запускают процесс образования разных тканей и органов. Ученые поняли какие это белки и как ими управлять, чтобы развитие шло нормально, как оно идет в живом организме.
Всю мышь биологам из Вирджинии вырастить пока не удается. Ее сердце уже бьется, но не формируется головной мозг. Что-то еще необходимо сделать и понять в управлении зародышевыми клетками. Но сделан большой шаг. На этой живой модели ученые надеются понять, как развиваются млекопитающие. Модель поможет создавать новые лекарства и, в конечном итоге, выращивать ткани и органы для людей, нуждающихся в трансплантации. Вот это и есть главная цель исследования, но до решения задачи еще далеко.
А пока мы не умеем выращивать в лаборатории не только ткани и органы человека, но даже целую мышь, компания BIOMILQ сделала небольшое, но важное дело. Специалисты компании, моделируя работу клеток молочной железы человека, получили аналог грудного молока. Продукт точно соответствует макроэлементам натурального грудного молока. Создатели такого «идеального» молока говорят: «Получить сложную структуру молока можно только путем воспроизведения сложных взаимоотношений между клетками, которые его производят, и условиями, которые они испытывают в организме во время лактации». Как говорят разработчики, искусственное грудное молоко даже лучше натурального: его тщательно очищают от случайных токсинов и пищевых аллергенов.