Пять научных событий и открытий, которые мы ждем в 2020 году

Источник материала:

Новый год должен сделать наш мир чуть более похожим на тот, что изображают в научной фантастике. Собрали пять событий и открытий, которые мы ждем в 2020 году. В этом нам помогли публикация Nature, а также ряд научных новостей.

Рейд на Марс, Луну и астероиды

Мы ранее рассказывали, что Марс вполне пригоден для обитания. Вскоре после приземления 6 августа 2012 года марсоход Curiosity обнаружил округлую гальку — свидетельство того, что здесь миллиарды лет назад текли реки. С тех пор было найдено множество новых свидетельств, доказывающих, что когда-то поверхность Марса была покрыта горячими источниками, озерами или даже океанами. А в 2014-м были обнаружены сложные органические молекулы.

Так что в 2020 году на Марс отправятся два новых ровера — «Марс-2020» и «Розалинд Франклин», чьей целью будет поиск древних микробов. Так что фокус исследований Марса сместился с вопроса «был ли Марс пригоден для жилья?» на «поддерживал ли (или поддерживает) Марс жизнь?».

Кроме того, в 2020 году китайский аппарат «Чаньэ-5» должен привезти на Землю образцы грунта с Луны. А японский аппарат Hayabusa-2 — вернуть на Землю образцы грунта с астероида Рюгу, и аппарат NASA OSIRIS/REx — забрать грунт с астероида Бенну.

Продолжение опытов с химерами для выращивания человеческих органов в животных

В 2019-м правительство Японии наконец поддержало проект по выращиванию эмбрионов животных, в которых содержатся клетки человека, с последующей пересадкой их суррогатным самкам. Ранее правительство запрещало подобные работы из-за опасений, что это может привести к рождению существ со смесью генов животных и человека.

В июле того года комитет Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий подписал соглашение с исследователями Токийского университета о проведении исследования по созданию поджелудочной железы человека у грызунов с использованием индуцированных человеком плюрипотентных стволовых (iPS) клеток.

В ходе исследования ученые создадут оплодотворенные яйцеклетки крыс и мышей, которые не способны сформировать собственную поджелудочную железу. Затем они поместят iPS-клетки человека в эти оплодотворенные яйцеклетки, создав «эмбрионы животных-людей». Затем эмбрионы пересадят в матки крыс или мышей. Поджелудочные железы человека в результате применения стволовых клеток будут расти прямо в организме грызунов.

Исследователи до двух лет будут наблюдать за развитием событий после рождения грызунов. В частности, они изучат мозг эмбрионов: если окажется, что количество клеток человека превышает 30% мозга грызуна, эксперимент приостановят.

Исследователи также планируют подобные исследования для создания человеческой печени и почек.

Напомним, что в 2019-м группа ученых в Китае впервые добилась рождения химер: они скрестили клетки приматов и свиньи. Два поросенка родились живыми, но умерли в течение недели. Однако это первый в истории опыт рождения доношенных химер. Конечной целью этого эксперимента также является выращивание органов человека для трансплантации.

Такие исследования, как в Японии и Китае, открывают перспективу будущего, когда человеческие органы можно будет выращивать у свиней и овец, решив тем самым хроническую нехватку органов для трансплантации.

Фильм о черной дыре и новые знания о космосе

Международная команда астрономов, которая опубликовала ранее первое фото черной дыры, планирует выпустить в 2020 году новые результаты, но на этот раз о черной дыре в центре Млечного пути. Это может включать в себя несколько изображений и, возможно, даже фильм с газом, циркулирующим вокруг радиоисточника под названием Стрелец А*.

Позже в этом году команда астрометрического спутника Gaia планирует обновить свою трехмерную карту Млечного Пути, которая заметно изменила понимание учеными структуры и эволюции галактики.

И астрономы, занимающиеся гравитационными волнами, раскроют ряд космических столкновений, которые они наблюдали в 2019 году, что создали рябь в пространстве-времени. К ним относятся многочисленные слияния черных дыр, а также ранее невиданные столкновения черной дыры и звезды.

Охота на неизвестные элементы и частицы

Унунеенний (лат. Ununennium, Uue) или эка-франций — это неоткрытый химический элемент в периодической таблице, с временным обозначением Uue и атомным номером 119, с прогнозированной атомной массой 316 а. е. м. Охоту за этим таинственным элементом планируют начать российские ученые. В этом им поможет первая в мире фабрика сверхтяжелых элементов (ускоритель ДЦ-280), что была запущена в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, Московская область.

Как заявил научный руководитель лаборатории имени Флерова Юрий Оганесян, сейчас в крупнейших ядерно-физических центрах мира фактически начаты работы по синтезу 119-го, 120-го и 121-го элементов. ОИЯИ рассчитывает благодаря фабрике сверхтяжелых элементов получить их первыми.

Кроме того, в 2020 году в США ученые из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в Иллинойсе должны наконец представить результаты по эксперименту Muon g-2, в рамках которого они измеряли аномальный магнитный момент редкой субатомной частицы, мюона, тяжелого родственника электрона. Возможно, некоторые аномалии в результатах помогут выявить ранее неизвестные элементарные частицы.

А крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий CERN, что расположена вблизи Женевы, надеется получить в 2020-м средства для будущего мегаколлайдера. Лаборатория хочет создать 100-километровый ускоритель, который может быть в шесть раз мощнее Большого адронного коллайдера и стоить до 21 миллиарда евро

Презентация электрокара на литий-ионных батареях

Планируется, что в 2020 году компания Toyota покажет во время Олимпиады-2020 прототип электрокара, работающего на твердоэлектролитных литий-ионных батареях. Правда, коммерческое производство таких аккумуляторов начнется не раньше середины следующего десятилетия, а устанавливать их будут на все батарейные автомобили, что появятся к тому времени.

По предварительной информации, твердотельным аккумулятором оснастят беспилотную платформу-сервис e-Palette, которую Toyota собирается продавать своим бизнес-партнерам в будущем. Экспериментальный автомобиль построят в единственном экземпляре, а в серийных машинах такие батареи появятся не раньше чем через пять лет.

И, кроме того, большие и малые компании планируют начать продавать солнечные элементы, содержащие перовскиты — перспективные материалы, которые могут быть дешевле и проще в производстве, чем кристаллы кремния, используемые в обычных солнечных панелях.