Наближається революція. Топ-8 подій у науці, які відбудуться у 2020 році - фото

Наближається революція. Топ-8 подій у науці, які відбудуться у 2020 році

2 січня 2020, 20:00

Які найцікавіші події в науці слід чекати у новому році

З кожним роком відкриття в науці стають все голоснішими і масштабнішими. НВ вже згадувало, чим запам’ятався 2019-й у фізиці і дослідженні космосу. Цього разу ми зібрали найцікавіші події в науці, які відбудуться у 2020-му.

Відео дня

П’ята частина XXI століття вже позаду, і передбачення багатьох експертів щодо того, що на початку 2020-х Земля буде ультрасучасною планетою з фантастичними винаходами виявилися не зовсім вірні.

Так, розвиток інтернету і мобільних гаджетів зробили крок далеко вперед за останні 20 років і значно полегшили життя людей, але ми як і раніше не літаємо на машинах і не можемо спілкуватися силою думки, як це довгий час описували сценаристи науково-фантастичних фільмів.

Різні футурологи і експерти в технологіях прогнозували, що в 2020-му люди вже повинні будуть створити штучний інтелект зі свідомістю, розумні ліки, які допоможуть нам ефективніше використовувати їжу, не кажучи вже про безсмертне життя, клонування людей і спілкування з іншими цивілізаціями.

Навіть Ілон Маск обіцяв до 2020-го почати колонізацію Марса і Місяця. Як бачимо, плани створити поселення людей у космосі переносяться як мінімум ще на п’ять років, а поява повноцінних роботів, які будуть не дурніші за нас — на невизначений період.

Проте, наука не буде стояти на місці й чекати, поки Маск награється з «кібертраком» Tesla, — вже в цьому році нас чекають запуск однієї з найважливіших марсіанських місій NASA, фотографії нових чорних дірок, будівництво нового адронного коллайдера і багато іншого.

У зв’язку з цим, НВ зібрало вісім найцікавіших подій в науці, які відбудуться в 2020-м.

NASA запустить новий марсохід

NASA
Фото: NASA

Поки SpaceX побудує свої космічні кораблі і збере перших добровольців для створення колонії на Марсі, NASA вже підготує грунт і дізнається всю необхідну інформацію для життя на Червоній планеті. Одна з найважливіших дослідницьких місій на Марс стартує якраз в цьому році.

Mars 2020 передбачає запуск однойменного марсохода в липні 2020-го, який повинен прибути на Марс в лютому 2021-го. Апарат буде збирати екземпляри марсіанського ґрунту за допомогою роботизованої руки і у нього буде власний летючий супутник — невеликий автономний вертоліт, який важить всього 1,8 кг і має довжину лопатей 1,2 метра. Дрон розрахований на декілька запусків над поверхнею Марса (не більше 90 секунд) і може пролетіти від 100 м до 1 км.

Через розріджену атмосферу Марса, вертоліт може піднятися тільки на 5 м над поверхнею планети. При цьому, дві його лопаті будуть розкручуватися до 2,4 тис. об/хв, у той час як частота обертання гвинта вертольота Мі-8 становить приблизно 200 об/хв. Апарат укомплектують лише однією кольоровою камерою з високою роздільною здатністю, за допомогою якої можна буде вивчати важкодоступні місця на Марсі.

Представники NASA активно популяризують прийдешню місію в медіа і навіть створили проект, в межах якого будь-яка людина може відправити своє ім'я на Червону планету. Крім того, за будівництвом марсохода Mars 2020 можна постійно спостерігати онлайн на сайті NASA.

Астрономи отримають нові дані про чорні діри

NASA
Фото: NASA

Одним з головних наукових відкриттів у 2019-му була фотографія горизонту подій надмасивної чорної діри в центрі галактики Messier 87 у сузір'ї Діви. Вчені створили перше в своєму роді зображення, розшифрувавши близько 500 терабайт даних, які телескоп Event Horizon Telescope (EHT) або «Горизонт подій» збирав останні кілька років.

Цього року очікується, що група дослідників з EHT отримає нову інформацію про спостереження восьми радіотелескопів за центром нашої галактики — Чумацький шлях. Не виключено, що вже через кілька місяців ми зможемо побачити обриси надмасивної чорної діри Стрілець А*, яка розташована на відстані приблизно в 26 тис. світлових років від Землі.

На допомогу вченим з EHT прийдуть експерти з Європейського космічного агентства (EHT), які пізніше в цьому році повинні оновити 3D-карту Чумацького шляху. Нові дані повинні поліпшити наше розуміння будови і розвитку Чумацького шляху, а також навести ясність з тим, як Стрілець А*, взаємодіє із зірками.

Нагадаємо, побачити чорну діру неможливо, оскільки ці надважкі об'єкти є буквально невидимими і поглинають будь-які види електромагнітного випромінювання. Вчені можуть засікти лише зображення її обрисів, так званого горизонту подій, — умовної лінії за зовнішніми кордонами чорної діри, після якої будь-яке світло, що потрапляє туди, назавжди зникає з нашого поля зору.

CERN готує другий адронний коллайдер

CERN
Фото: CERN

Мабуть, найбільший винахід сучасної науки — Великий адронний коллайдер (ВАК) — може обзавестися спадкоємцем, який буде ще більшим і ще потужнішим. В кінці 2018-го ВАК повністю відключили для планового обслуговування і удосконалення деяких деталей. Коллайдер повинен знову запрацювати в 2021-м.

Незважаючи на те, що оновлений ВАК буде набагато потужнішим і зможе помічати будь-яку аномальну поведінку частинок, в Європейській організації з ядерних досліджень CERN планують побудувати ще один коллайдер.

Наявний підземний тунель, по якому розганяють частки на кордоні Швейцарії і Франції займає більше 26 км. Нову ж розробку пропонують спорудити в тому ж місці, але майже в чотири рази більше, — перед зіткненням зустрічні пучки будуть розганяти по колу, протяжністю в 100 км. Учені поки що не знають, чи виправдає новий коллайдер витрачені на нього кошти, адже загальна вартість проекту може перевалити за $25 млрд.

У травні 2020-го в Будапешті відбудеться спеціальне засідання ради CERN, на якому комітет вирішить, чи потрібен нам ще один коллайдер. Тим часом, у Китаї вже затвердили спорудження власного адронного коллайдера з тунелем у 100 км. На проект збираються виділити всього $4,3 млрд, почати будівництво у 2022-му і ввести прискорювач в експлуатацію в 2030-х роках.

Фізики планують засікти темну матерію

Volker Springel / Max Planck Institute for Astrophysics / Science Photo Library
Фото: Volker Springel / Max Planck Institute for Astrophysics / Science Photo Library

НВ не раз писало про темну матерію та темну енергію — гіпотетичних речовинах, які можуть формувати абсолютну більшість Всесвіту і відповідати за досі незрозумілі нам його властивості. Зокрема, приховані маси космічних тіл і непропорційну швидкість обертання зовнішніх об'єктів у Всесвіті.

У квітні цього року в обсерваторії Кітт-Пік в Арізоні вчені повинні будуть встановити новий «Спектроскопічний телескоп темної енергії», який зможе відстежувати рух галактик в третій частині осяжній нам Всесвіту. Уже через п’ять років дослідники отримають карти і точні дані про розширення космічного простору, що може допомогти нам зрозуміти природу темної матерії і темної енергії.

«Мисливці за темною матерією поліпшили детектор: підземний резервуар з рідким ксеноном, захищений від шуму на поверхні Землі, який призначений для випромінювання світла в разі контакту частинки темної матерії. Перші прототипи були побудовані більше десяти років тому і містили менше 50 фунтів ксенону. Для порівняння, нині детектор XENON1T в Італії проходить модернізацію, щоб вмістити 8 тонн», — пише автор журналу Wired Софія Чен.

За її словами, вже влітку 2020-го свою роботу повинен почати ще більший 10-тонний детектор LUX-ZEPLIN, який розташований у старому золотом руднику в Південній Дакоті. Така кількість ксенону збільшує шанси помітити частинки темної матерії, тому вчені сподіваються на справжній прорив в найближчі роки.

SpaceX запустить ще більше супутників Starlink

SpaceX
Фото: SpaceX

Весною 2019-го Ілон Маск запустив проект глобального супутникового інтернету SpaceX Starlink. Каліфорнійська компанія відправила на орбіту перші сузір'я супутників, які повинні будуть забезпечити людей в будь-якій точці Землі підключенням до мережі. Але, багато астрономів і експерти в дослідженні космосу заявили, що тисячі нових апаратів на орбіті можуть призвести до значного забруднення космічного простору і порушити роботу телескопів.

Дійсно, приватна компанія SpaceX планує відправити на орбіту десятки тисяч супутників, хоча зараз там розташовані всього кілька тисяч робочих апаратів. У майбутньому навіть одне серйозне зіткнення може призвести до ефекту Кесслера і тотального забруднення навколоземного простору через сходження зі своїх орбіт всіх космічних апаратів.

Ілон Маск впевнений, що технології точного управління супутниками дозволять уникнути зіткнень, і вже з січня 2020-го SpaceX планує зробити частішим запуски передавачів Starlink. Всього за цей рік у SpaceX повинні здійснити 24 запуску супутників для інтернету, що в рази збільшить кількість апаратів на орбіті Землі.

Крім ефекту Кесслера, деякі астрономи побоюються, що засилля супутників буде загороджувати видимість земним телескопам і перешкоджати проходженню радіосигналів, що ускладнить космічні дослідження. Та й до самої ідеї глобального супутникового інтернету є багато питань: у такого виду підключення є ряд серйозних недоліків у порівнянні з оптоволоконним інтернетом і мобільними мережами, та й «доступність» Starlink досить відносна, оскільки користувачам все одно потрібно буде придбати ресивери для прийому сигналу з космосу.

Як би там не було, в жовтні 2019-го Маск написав, що вже користується своїм «космічним інтернетом».

JAXA відправить роботів на Місяць

gamewatcher.com
Фото: gamewatcher.com

Поки в NASA борються за фінансування нової місячної місії Артеміда і планують повернути людей на природний земний супутник вже до 2024-го, японські вчені обіцяли, що в 2020-му створять на Місяці базу з роботами.

У Японському космічному агентстві JAXA інвестували в проект $2,2 млрд і збиралися відправити на Місяць групу автономних пристроїв, які зможуть існувати самостійно, лагодити себе і проводити різні дослідницькі місії завдяки просунутому обладнанню.

Крім численних протекторів, сонячних панелей, сейсмографів, датчиків і високоякісних камер, у японських місячних роботів будуть навіть власні руки, схожі на людські, за допомогою яких вони зможуть аналізувати грунт і відправляти його на Землю.

Якщо все піде за планом, першими колонізаторами Місяця стануть не люди, а роботи, які будуть перебувати там постійно і працювати як автономно, так і за допомогою команд із земних центрів управління. Правда, JAXA мало запустити місію ще в 2015-му, після чого терміни перенесли до 2020-го. Подивимося, чи зможуть японські інженери похвалитися своїми досягненнями в цьому році.

Генетики створять копії органів людей

intelligentliving.co
Фото: intelligentliving.co

Днями стало відомо, що китайського вченого, який заявив про перше в історії редагування ДНК людини, засудили до трьох років позбавлення волі: в минулому році генетик Хе Цзянькуй відредагував геном двох ембріонів, сподіваючись зробити їх стійкими до ВІЛ. Автора експерименту засудили, оскільки вчені ще точно не знають, як саме такі операції можуть відбитися на здоров'ї людей.

Більш гуманний і, головне, легальний метод вдосконалити тіло людини винайшов японський дослідник з Токійського університету Хіроміцу Накаучі: в цьому році вчений планує провести експеримент з вирощуванням тканин на основі стовбурових клітин людини в ембріонах мишей і щурів. У перспективі, Накаучі планує створювати справжні органи людей в лабораторних умовах і потім пересаджувати їх пацієнтам, які цього потребують.

Раніше вчений з Японії заявив про вирощування стовбурових клітин людини в ембріонах свині і вівці, які можуть стати донорами органів для людей. Дослідники проводять подібні експерименти завдяки технології редагування генома CRISPR/Cas9, — зміни структури ДНК дозволяють вченим «відключати» функції деяких білків у тварин, які захищають імунну систему від дії препаратів, що вводяться.

Біологи з найкращих університетів світу ведуть патентну боротьбу за застосування технології CRISPR/Cas9 ще з 2012 року, і поки що всі експерименти навіть на тваринах вважаються суперечливими. Коли людство подолає всі морально-етичні бар'єри, а вчені досягнуть досконалості в редагуванні ДНК, ми зможемо створювати повноцінних клонів. Очевидно, навряд чи це станеться в 2020-му.

Влада вирішить долю кліматичних угод

Thinkstock
Фото: Thinkstock

Глобальні кліматичні зміни і порушення екосистеми стали одним з головних трендів 2019-го. Навіть в Україні аномально тепла зима змусила багатьох прислухатися до слів шведської екоактивістки Грети Тунберг, яку журнал Time назвав людиною року після її виступу на кліматичному саміті ООН в Нью-Йорку.

Останні звіти ООН підтверджують, що державам потрібно терміново скоротити кількість шкідливих викидів у атмосферу, оскільки через парниковий ефект вже в найближчі роки можуть збільшитися ризики посухи, голоду, бідності, втрати більшості видів тварин і рослин. 2020 рік стане визначальним роком у цьому сенсі, оскільки на прийдешній кліматичній конференції COP26 в Глазго вирішиться доля Паризьких угод, які підписали практично всі країни світу у 2015-му.

Річ у тому, що прописані в угодах пункти про зниження викидів парникових газів в атмосферу та утримання глобального зростання температури на рівні двох градусів Цельсія ризикують зазнати невдачі. Деякі експерти впевнені, що цілі щодо скорочення викидів СО2, закріплені Паризькими угодами, не врятують нас від глобального потепління, і документ не передбачає будь-які санкції для країн, що не дотримуються пунктів міжнародного договору.

Через це про вихід з угод раніше заявив президент США Дональд Трамп, що в цілому поставило під загрозу цінність документа. У листопаді 2020-го США може формально підтвердити своє небажання обмежувати шкідливі викиди і боротися з кліматичними змінами. Але, на той час Трампу потрібно буде всіма силами боротися за своє місце на чергових президентських виборах, і, поки невідомо, як чинний американський президент і його конкуренти будуть реформувати Паризькі угоди.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Діліться матеріалом




Радіо НВ
X