Край Будущего

Американские и китайские учёные разработали миниатюрных роботов, которые способны с высокой точностью доставлять лекарственные препараты в заданные участки человеческого тела. Эти удивительные устройства, диаметром всего 30 микрон, могут перемещаться под воздействием ультразвука или магнитного поля, не нанося вреда организму. В будущем они могут стать основой для эффективного лечения опухолей и других заболеваний, а также, возможно, будут использоваться в борьбе со старением. Микроботы, созданные учёными, имеют форму гидрогелевых сфер, что делает их примерно в три раза тоньше человеческого волоса. Внутри каждой сферы находится полость с микропузырьком воздуха, который обеспечивает контрастность при ультразвуковой визуализации, что позволяет врачам легко отслеживать движение роботов внутри организма. Для создания таких миниатюрных систем была использована технология 3D-печати — литография с двухфотонной полимеризацией (TPP). Этот метод позволяет создавать сложные и точные структуры, такие как квантовые процессоры, с высокой эффективностью. Внешняя оболочка микробота содержит терапевтическую нагрузку, например, химиотерапевтические препараты, которые высвобождаются в нужной области.Перемещение микроботов осуществляется благодаря ультразвуковому акустическому полю. Вибрация микропузырька внутри структуры создает микропоток жидкости, который выталкивает робота через два небольших отверстия. Профессор Вэй Гао отмечает, что наличие двух отверстий значительно увеличивает манёвренность устройства по сравнению с односторонним движением. Кроме того, в гидрогель встроены магнитные частицы, что позволяет управлять микроботами с помощью магнитного поля. Разработку протестировали на мышах, загрузив микроботов химиотерапевтическими препаратами и направив их к опухоли. В результате эксперимента наблюдалось заметное уменьшение размеров опухоли, в то время как традиционные методы лечения показали менее выраженный эффект. Специалисты опубликовали результаты исследования на сайте science.Несмотря на успешные эксперименты на животных, микроботы пока не прошли испытаний на людях. Исследователи считают, что предстоит ещё много работы, прежде чем технология найдёт применение в медицине.

Антиматерия — это форма материи, состоящая из античастиц, которые имеют противоположные заряды по сравнению с обычными частицами. Например, вместо протонов, нейтронов и электронов, антивещество включает антипротоны, антинейтроны и позитроны (антиэлектроны). Оно было предсказано в 1928 году и впервые обнаружено в 1932 году.

Антиматерия обладает огромным энергетическим потенциалом. При аннигиляции, то есть столкновении с обычным веществом, оно выделяет значительное количество энергии, включая гамма-излучение. Это делает антивещество потенциальным кандидатом для создания тяговых систем, способных развивать скорости, близкие к скорости света.

Исследование ученых из Университета Объединенных Арабских Эмиратов утверждает, что один грамм антиводорода может обеспечить мощность, эквивалентную 23 космическим шаттлам. Однако производство и хранение антивещества крайне сложны. Один грамм требует около 25 миллионов кВт⋅ч энергии и может стоить более 4 миллионов долларов. Антивещество необходимо удерживать в электромагнитных ловушках, чтобы избежать контакта с обычным веществом. На данный момент ученым удалось удерживать лишь несколько атомов антивещества на короткое время.

Интерес к исследованиям антивещества растет: ежегодно публикуется около 100-125 научных работ по этой теме, что значительно больше, чем в начале 2000-х. Несмотря на высокие затраты и долгосрочные перспективы, идея межзвездных путешествий с использованием антиматерии продолжает вдохновлять ученых и исследователей!

Группа ученых из Японии поставила под сомнение общепринятую теорию о возрасте колец Сатурна, утверждая, что они могут быть в 10 раз старше, чем считалось ранее. Ранее считалось, что ледяные кольца Сатурна появились максимум 400 миллионов лет назад, тогда как сам Сатурн образовался около 4,5 миллиардов лет назад.

В новом исследовании японские астрономы предполагают, что возраст колец может быть сопоставим с возрастом самой планеты. Это означает, что кольца не просто старше, чем кажутся, а могут быть столь же старыми, как и Сатурн.

Ранее возраст колец определялся на основе данных, полученных космическим аппаратом "Кассини", который сделал детальные снимки колец до своей гибели в 2017 году. Ученых удивила "чистота" колец, что привело к выводу о их молодости. Однако новое исследование предполагает, что секрет чистоты колец заключается не в их молодости, а в устойчивости к загрязнениям.

Популярная теория утверждает, что кольца должны были потемнеть из-за столкновений с космическими объектами, но "Кассини" не обнаружил таких потемнений. В новом исследовании ученые провели компьютерное моделирование, которое показало, что микрометеориты, сталкиваясь с кольцами, полностью испаряются, не оставляя следов. Это ставит под сомнение теорию о молодости колец.

По новым оценкам, возраст колец может варьироваться от 2,25 до 4,5 миллиардов лет. Авторы исследования указывают, что на ранней стадии формирования Солнечной системы было много строительного материала, который мог стать основой для колец Сатурна.

Таким образом, новое исследование открывает новые горизонты в понимании происхождения колец Сатурна и их связи с историей самой планеты. Ученые подчеркивают, что если кольца действительно столь же стары, как и сам Сатурн, это может изменить наше представление о процессах формирования планет и их спутников в ранней Солнечной системе.

Кроме того, результаты работы могут повлиять на дальнейшие исследования других планет с кольцами, таких как Юпитер, Уран и Нептун. Понимание возраста и состава колец может дать новые ключи к разгадке их формирования и эволюции, а также к более глубокому пониманию динамики и истории нашей Солнечной системы в целом.

Исследователи планируют продолжить свои работы, используя новые методы анализа и дополнительные данные, чтобы подтвердить или опровергнуть свои гипотезы. Это исследование подчеркивает важность постоянного переосмысления и проверки существующих научных теорий, что является основой научного прогресса.

Второй старт ракеты-носителя KAIROS, созданной японским стартапом Space One, завершился аварийно. Ракета утратила управление и была уничтожена системой аварийного прекращения полета. Space One приняла решение о прекращении полета примерно через три минуты после старта, на высоте 100 километров, когда была зафиксирована аномалия в работе двигателей первой ступени. KAIROS потеряла управление и начала вращение, после чего, в целях безопасности, ракета была подорвана автоматически. На борту KAIROS находились пять спутников, разработанных японскими коммерческими компаниями, старшеклассниками и одной тайваньской фирмой.

Ракета KAIROS, длиной 18 метров, предназначена для выведения до 250 килограммов полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и до 150 килограммов на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту. Несмотря на неудачный запуск, команда Space One намерена провести тщательный анализ произошедшего инцидента для выявления причин аномалии и улучшения конструкции ракеты. Стартап продолжает работать над усовершенствованием своих технологий и планирует новые запуски в будущем. Успехи и неудачи в этой области подчеркивают сложность и риски, связанные с космическими технологиями, а также важность постоянного обучения и адаптации в процессе разработки.

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" и команда астрономов, работающих с ним, обнаружили одну из самых древних спящих сверхмассивных чёрных дыр, масса которой составляет нетипичные 40% от массы её галактики GN-1001830 (JADES GN+189.09144+62.22811 1001830), расположенной в созвездии Большая Медведица на расстоянии 28,44 млрд. световых лет. Результаты этого исследования были опубликованы на сайте nature."Отношение массы чёрной дыры к общей массе галактики составляет около 40%, что почти в пять раз превышает типичное соотношение", – говорится в исследовании. Учёные также отмечают, что обнаруженный в галактике GN-1001830 объект является одним из самых массивных среди чёрных дыр, имея массу в 400 миллионов масс Солнца. Согласно исследованию, чёрная дыра образовалась всего через 828 миллионов лет после теоретического Большого взрыва, в то время как возраст Вселенной, если эта теория верна, составляет 12,9 миллиарда лет, что делает её одной из старейших из известных чёрных дыр. Тем не менее, чёрная дыра поглощает материю вокруг себя со скоростью примерно в 100 раз ниже её теоретического максимума, что переводит её в категорию "спящих" — это также делает объект менее видимым из-за ослабления свечения вокруг него. Учёные предполагают, что стадия "сна" у чёрных дыр следует за периодом сверхбыстрого роста. Не исключено, что чёрные дыры изначально рождаются большими — это могло бы объяснить их наличие в ранней Вселенной. Но есть и другое объяснение: они переживают периоды исключительной активности, за которыми следуют длительные периоды покоя", — отметил соавтор исследования, профессор Роберто Майолино из Кембриджской лаборатории Кавендиша. Компьютерные симуляции показали, что чёрные дыры могут вести себя, как медведи, впадающие в спячку зимой. Во время коротких вспышек активности они способны "игнорировать" предел Эддингтона. В течение 5-10 миллионов лет продолжается их интенсивный рост, после чего наступают 100 миллионов лет относительного покоя. Эта схема потенциально способна разрешить затруднения, связанные с наличием чересчур массивных чёрных дыр в ранней Вселенной. Хотя всё ещё остаётся проблема существования там излишне крупных галактик.