Усім бідам на зло. Топ 11 найважливіших наукових відкриттів, зроблених у непростий 2022 рік

Місія Dart

Загроза зіткнення Землі з астероїдом цілком реальна, і поверхня нашої планети є найвагомішим доказом. Один астероїд 65 млн років тому вже майже знищив життя на Землі, враховуючи динозаврів.

Як людство може захиститись від тих астероїдів, які все ще в дорозі до нашої планети? Цьогоріч міжнародне космічне співтовариство здійснило перші кроки щодо захисту планети від астероїдної загрози. Спільна місія американського та європейського космічних агентств NASA та ESA була спрямована на зміну траєкторії невеликого астероїда Діморфоса, який обертався навколо іншого астероїда Дідіма.

Ціль полягала в тому, щоб космічний апарат врізався в Діморфос і змістив його з початкової орбіти.

Місія виявилася більш ніж успішною. У жовтні вчені підтвердили, що справді змогли змінити курс астероїда. Так, у людства з'явився шанс відхилити космічний удар, звісно, якщо на запуск апарата буде достатньо часу.

Місія Orion

Цього року Місяць знову повернувся до заголовків світових ЗМІ. У межах нової місії NASA та ESA людство збирається не тільки ще раз злітати на Місяць, але й побудувати там нове місце існування.

Першою фазою місії був запуск капсули Orion, яка вирушила в космос у середині листопада та успішно повернулася на Землю. Ця капсула розрахована на шість астронавтів, щоправда, під час тестового запуску на борту не було нікого.

Основним завданням капсули була перевірка траєкторії польоту навколо Місяця та благополучного повернення додому.

Успіх цього першого польоту відчинив двері для наступних запусків Orion у серії складніших випробувань. Кульмінацією місії, як очікується, стане висадження астронавтів на Місяць у 2025 році.

Космічний телескоп Джеймса Вебба

Найбільший, найпотужніший і найскладніший космічний телескоп у світі прибув на свою "робочу" орбіту 24 січня 2022 року. Цей проєкт коштував 10 млрд доларів і розрахований на 25 років.

Уже 12 липня NASA опублікувало перші знімки, зроблені телескопом. Деталізація і якість зображень приголомшили не лише аматорів, а й астрономів.

Телескоп зміг зафіксувати можливо найстаріші галактики та зірки у Всесвіті, а також уперше створив хімічний профіль атмосфери екзопланети.

Міжвидова трансплантація серця

7 січня була проведена перша операція з пересадки генетично модифікованого свинячого серця. Його пересадили 57-річному чоловікові з невиліковною хворобою серця.

Пацієнту Девіду Беннетту не підходила традиційна пересадка серця іншої людини. Зазначається, що Беннетт страждав на аритмію і був підключений до апарату штучного кровообігу протягом останніх восьми тижнів.

Після успішної операції чоловіка змогли відключити від медичних апаратів. Пацієнт зміг виписатися з лікарні та розпочати нормальне життя.

Беннетт помер у березні, але не з вини пересадженого органу. За словами вчених, свиняче серце добре функціонувало і не проявляло типових ознак відторгнення органів. Таких ознак не знайшли навіть під час розтину.

Заключна медекспертиза показала, що пацієнт помер від серцевої недостатності, яка була спричинена цілою низкою факторів. Це говорить про те, що у міжвидових трансплантацій все ж таки є майбутнє.

Повністю розшифрований геном людини

Протягом 20 років учені працювали над секвенуванням ДНК людини у межах проєкту "Геном людини". У березні цього року дослідники нарешті представили повну генетичну послідовність.

Ще в 2003 році було картовано майже 92% геному людини, а останні 8% було розшифровано лише цьогоріч. Ця частина головоломки враховує численні гени і повторювані ДНК, які за розміром співставні з цілою хромосомою.

Отже, тепер ми знаємо, що повна версія геному людини складається з 0,55 мільярда пар основ, одиниць, з яких побудовані хромосоми і наші гени, і 19 969 генів, які кодують білки.

Перші рослини, які виросли в місячному ґрунті

Учені з Університету Флориди в травні цього року успішно виростили перші рослини в реголіті, який був доставлений на Землю прямо з Місяця.

12 грамів місячного ґрунту були надані NASA, їх взяли під час місій Appollo 11, 12 та 17.

У місячному реголіті вчені зробили ямки розміром із наперсток, а власне ґрунт розмістили в чашках Петрі. Кожна така чашка стала своєрідним горщиком з одним грамом місячного ґрунту.

Рослини в місячному ґрунті росли повільніше і менше, але все ж таки росли. Такий результат говорить про те, що рослини пристосовувалися до хімічного та структурного складу місячного ґрунту. Саме це й показав подальший аналіз рослин, що виросли.

Прорив у термоядерній енергетиці

Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса в Каліфорнії заявили 13 грудня, що провели термоядерну реакцію, яка дала більше енергії, ніж було використано для її запуску. Проведений експеримент ознаменував собою найбільший прорив у галузі.

Як відомо, майже вся енергія у Всесвіті генерується з термоядерної реакції або ядерного синтезу, який також відбувається у серці нашого Сонця. Але людству будуть потрібні роки, якщо не десятиліття, щоб самостійно освоїти цей процес.

У наявних АЕС чи ядерній зброї використовується енергія, одержувана в процесі ядерного поділу, коли ядро атома, найчастіше урану, розщеплюється на два різні ядра. Внаслідок цього процесу виробляється велика кількість енергії.

Але існує протилежний процес ядерного синтезу, коли два ядра зливаються разом, утворюючи одне важче ядро. Маса нового важкого ядра дещо менша, ніж сума двох попередніх окремих ядер, а це означає, що трохи маси втрачається в процесі. Найвідоміше рівняння Ейнштейна (E=MC^2) пояснює, як ця маса перетворюється на велику кількість енергії.

Звичайно, реакції поділу та синтезу вже вивільняють велику кількість енергії. Але ядерний синтез усе ж таки може виробляти більше. Наприклад, ядерний синтез двох ядер важчого ізотопу водню виробить у 4 рази більше енергії, ніж розподіл атома урану.

У разі, якщо енергія ядерного синтезу буде комерціалізована, він стане чистим і відновлюваним джерелом енергії. Він зможе боротися зі зміною клімату та не вироблятиме таку кількість радіоактивних відходів, якими відомі наявні АЕС.

Але технології доведеться пройти ще чималий шлях, оскільки тестовані реакції синтезу тривають лише кілька хвилин через складні умови, які необхідні протікання реакції.

Успішний запуск Великого адронного колайдера

У квітні цього року, після трирічної перерви на техобслуговування і модернізацію, запрацював Великий адронний колайдер (ВАК) — найбільший прискорювач частинок. Цей запуск став третім, під час якого вчені планували зібрати дані про безпрецедентну кількість зіткнень частинок, що відбуваються на рекордних рівнях енергії.

Результати запусків не змусили на себе довго чекати. Вже в липні в ЦЕРНі заявили про відкриття трьох нових екзотичних частинок — нового пентакварку та пари нових тетракварків.

За допомогою даних, зібраних під час зіткнень частинок, учені сподіваються детальніше вивчити частинку бозона Хіггса, а також підтвердити або спростувати "Стандартну модель фізики елементарних частинок".

Перше фото чорної діри у серці Чумацького Шляху

Як відомо, у центрі нашої галактики Чумацький Шлях знаходиться надмасивна чорна діра Стрілець А*. Астрономи давно знали про її існування, але не могли її побачити.

Справа в тому, що в чорних дір немає поверхні, як у планет чи зірок. Але в цих космічних об'єктів є межа, яка називається горизонтом подій або своєрідною точкою неповернення. Абсолютно все, що підлетить надто близько до горизонту подій, приречено бути з'їдене чорною дірою.

За допомогою телескопа Event Horizon, який складається з 8 найбільших радіотелескопів по всьому світу, астрономи вперше сфотографували "вогняне кільце" навколо надмасивної чорної діри.

Ще зовсім нещодавно будь-яке зображення чорної діри було просто художньою інтерпретацією чи комп'ютерною моделлю. Тепер у дослідників з'явилося справжнє фото надмасивної чорної діри.

Далі група вчених планує вдосконалити своє обладнання, щоб отримати чіткіші знімки.

"Кротова нора" на квантовому комп'ютері

Уперше концепція "кротової нори" була запропонована в 1935 році Альбертом Ейнштейном і Натаном Розеном. Червоточини або кротові нори — це теоретичні структури, подібні до тунелів, які ведуть у різні точки простору-часу. Вони можуть поєднувати дві точки на великих або малих відстанях, а також два різні моменти часу.

Тепер учені з Каліфорнійського технологічного інституту (CalTech) змоделювали дві чорні дірки на квантовому комп'ютері та передали між ними повідомлення. Так вдалося створити тунель у просторі-часі.

Звичайно, вчені не створили кротову нору в реальному світі, але моделювання на квантовому комп'ютері було успішним.

Учені стверджують, що експериментальне моделювання допоможе розібратися в тому, чи дійсно можуть існувати тунелі в просторі-часі.

Втрачена гробниця Клеопатри

Загублена гробниця Клеопатри давно є "Святим Граалем" для археологів. Команда з Університету Санто-Домінго, можливо, знайшла вхід до усипальниці стародавньої цариці.

У листопаді Міністерство туризму та старожитностей Єгипту підтвердило, що археологами було знайдено тунель завдовжки 1 300 метрів, який опускається на глибину 13 метрів. Тунель був вирубаний у скелі в давньоєгипетському місті Тапосиріс Магна та частково затоплений.

Як припускають археологи, в кінці цього тунелю може бути знаменита гробниця Клеопатри.

Раніше на цьому місці знаходили гробниці віком 2 000 років. У них були поховання римського та грецького періоду із золотими язиками. Також знаходили кам'яну голову Клеопатри разом із 22 монетами.