#Наука

Восстание РОБОТОВ

Началась трансляция форума "Ученые Против Мифов 5"

Как твое поведение может повлиять на твоих детей еще до их рождения

Как открыть новую частицу?

Самки против самцов

Что, если бы мы жили на Луне?

Почему мы испытываем ностальгию?

Магия Математики

Ученые научились размораживать мозг кролика без повреждений

Майор Том

Preview

                       История полета одной мыши на орбиту Земли: Nautilus

В 2013 году в космос отправили аппарат «Бион-М», на борту которого находились 45 мышей, восемь песчанок, 15 ящериц и 20 улиток. Одну из мышей звали Майор Том — по имени астронавта из песни Дэвида Боуи. Журнал Nautilus рассказывает о самых необычных месяцах её жизни.
Около семи утра космический аппарат с Майором Томом на борту вошел в атмосферу Земли. Температура за бортом поднялась до двух тысяч градусов, Майора Тома из-за перегрузки прижало к потолку. За девять километров до поверхности раскрылся парашют, и Тома отбросило на пол, который, впрочем, находился всего в 10 сантиметрах от потолка. В 7 часов 11 минут 19 мая 2013 года аппарат «Бион-М № 1» приземлился. Майор Том провел в космосе 30 дней, совершив за это время 477 оборотов вокруг Земли.
К месту приземления капсулы прибыли люди. 40 минут потребовалось на то, чтобы вскрыть космический аппарат. Когда 30-летний российский ученый Александр Андреев-Андриевский обнаружил, что мыши в клетках шевелятся, он обрадовался: больше месяца он видел по телеметрии, что как минимум половина из них погибла. Был велик шанс, что остальные умрут при снижении и приземлении. Клетки с мышами отнесли в шатер, установленный неподалеку. Учёный по одной достал их за хвосты и пересчитал: уцелели 16 из 45 грызунов, запущенных в космос. Один из них — Майор Том.
Майор Том родился в Институте биоорганической химии в Москве. Он принадлежит к чистой линии мышей Black 6 — самой распространенной и наиболее хорошо изученной. В возрасте трех месяцев его вместе с 299 собратьями передали в МГУ. До полета в космос оставался 51 день. 
300 мышей достались Александру Андрееву-Андриевскому. Он должен был натренировать их для пребывания в космосе в рамках проекта «Бион». Этот проект был основан в 1973 году: за два десятилетия в космос запустили 11 аппаратов с животными на борту. Последний старт состоялся в 1996-м, его финансирование взяли на себя американцы. В 2013-м произошел первый за 16 лет запуск «Биона».

Когда Майор Том поступил к Андрееву-Андриевскому, у него еще не было имени. Он был известен как «Мышь 50». Сначала учёный взвесил мышей, потом вставил им чипы под кожу. Из 300 грызунов случайным образом отобрали 50 — и под общим наркозом вставили им в сердце катетер для отслеживания давления. «Мышь 50» оправился от операции за неделю (все подопытные были самцами). 
За 45 дней до отправки в космос мышей разделили на 100 групп по три штуки. Учёным нужно было понять, как они уживутся друг с другом. У мышей 50, 51 и 173, попавших в одну группу, отношения складывались хорошо. 
Ещё через две недели начались тренировки. Мышей заставляли удерживаться на вертящейся жердочке и бегать по колесу. Их тестировали на уровень интеллекта, обучая получать лакомство при выборе определенного цвета. Когда мышь осваивала эту технику, исследователи меняли цвет и наблюдали, как быстро грызун осознает, что условия игры изменились. Наконец, мышей готовили к новому рациону — в космосе им предстояло есть специальную пасту.
Ученые отбирали подопытных по четырем признакам: как мыши уживаются друг с другом, как работают их импланты, умеют ли они учиться и могут ли бегать. За неделю до запуска Андреев-Андриеский решил, что к полету готовы 53 тройки (тех, кто пробегал по 11 километров в день — то есть самых активных — в космос не взяли: «Это же не Олимпиада»). 35 троек оставили для наземных исследований, остальных убили, поскольку они не подходили для экспериментов. 
53 тройки мышей самолетом доставили на Байконур, где уже готовили для старта ракету «Союз-2» и модуль «Бион-М № 1». В нем предстояло разместиться не только мышам, но и 15 ящерицам, 20 улиткам, рыбам, растениям, бактериям и грибам. За три дня до запуска Андрееву-Андриевскому разрешили загрузить его мышей. Он выбрал 15 троек — в их число попали пять мышей с имплантами в сердце. Им выбрали имена по мотивам песен Дэвида Боуи, которые, по словам ученого, исследователи в то время постоянно слушали. «Мышь 50» стала Майором Томом. Других назвали Космическим пришельцем (Space Invader), Космическим мальчиком (Spaceboy), Пауком с Марса (Spider from Mars) и Зигги Стардастом (Ziggy Stardust). Еще 15 троек мышей оставили на всякий случай для замены. Остальных убили.

Мышей по трое поместили в отсеки — размером с большую бутылку «Кока-колы». Помещения были оснащены видеокамерами, распределителями еды, лампами для симуляции дневного света и фильтрами для экскрементов (которые сдувались струей воздуха).
«Мы не могли спать три дня, — рассказывает Андреев-Андриевский. — Я был очень взволнован, но не мог позволить себе расплакаться». Мышам предстояло доказать, что их не зря готовили к полету, который стоит 100 миллионов долларов: животные должны были провести 30 дней почти без защиты от радиации, без укрытий, солнечного света, привычной еды, воды, да еще и в невесомости.
Через десять минут после запуска Майор Том оказался в космосе. Внезапно он оторвался от пола и начал летать по своему отсеку (как и все остальные мыши). «Бион» поднялся на высоту 575 километров. В отсеках мышей воцарился покой. Однако на второй день миссии две мыши умерли. Ученые пришли к выводу, что никаких драк на борту не было — скорее всего, их хвосты попали в кормилку. На девятый день погибла еще одна мышь. На десятый отказала система питания в пяти отсеках, что привело еще к 15 смертям. Потом умерли еще 11 грызунов, в том числе сосед Майора Тома — «Мышь 51».
«Когда одна мышь умирает, другие съедают ее. Как и большинство животных, они начинают с мозга и внутренностей. Точно так же они ведут себя после победы в драке. Но в космосе они вообще не дрались, что удивительно», — рассказываетАндреев-Андриевский.
Неприятности в ту миссию случались не только у мышей. Из-за поломки в системе снабжения кислородом погибли все восемь песчанок; в аквариуме сломались лампы, водоросли перестали вырабатывать кислород, и умерли все рыбы. Тем не менее, 15 ящериц и 20 улиток выжили. На Земле о состоянии мышей узнавали в основном благодаря работе сердечных имплантов. Изображение с камер можно было посмотреть только после возвращения аппарата (к тому же на десятый день путешествия объективы загрязнились).
Когда мышей после возвращения на Землю достали из отсеков, они не могли перемещаться и даже стоять — их лапы расползались в стороны.Опорно-двигательный аппарат пришел в норму только через шесть часов. Но ученым это не требовалось: они должны были как можно скорее приступить к исследованиям. Выживших мышей погрузили в вертолет и доставили на космодром, оттуда — в аэропорт Оренбурга, а дальше самолетом в Москву. От аэропорта мышей везли на «скорой помощи» с мигалкой. По словам Андреева-Андриевского, все это выглядело как голливудский фильм.

В столице 11 мышей отправили в Институт медико-биологических проблем (главное российское учреждение для исследований влияния космоса на человека). Там их умертвили для вскрытия. Остальных мышей, в том числе Майора Тома, оставили в живых, чтобы посмотреть, как они будут восстанавливаться после полета. Однако через неделю убили и этих грызунов.Андреев-Андриевский, который хотел сохранить несколько мышей, отказался присутствовать при усыплении. «Я согласился на то, за что выступало большинство ученых, но я предпочел не видеть этого. У меня очень личное отношение к этим животным», — говорит исследователь.
Это финал истории. Спустя шесть месяцев после рождения Майор Том пережил операцию на сердце, за ней последовала суровая физическая подготовка; Том научился летать и есть необычную пищу. 26 мая 2013 года Майору Тому — или «Мыши 50» — свернули шею.
Органы Майора Тома передали ученым из шести стран. Изучив их, они опубликовали 70 исследований на тему воздействия невесомости на организм. Такие исследования нужны, чтобы выяснить, как именно космос влияет на человека — особенно при подготовке к длительным перелетам, например, на Марс (это путешествие растянется на шесть-восемь месяцев). Одна из главных проблем, стоящих перед учеными сейчас, — защита организмов от космической радиации. Мыши из проекта «Бион-М», вероятно, помогут ответить и на этот вопрос. Если перевести мышиную хронологию на человеческую, то получится, что Майор Том провел на орбите около двух лет — практически без всякой защиты от радиационного излучения.
В 2019 году планируется запустить «Бион-М № 2». Он будет летать вокруг Земли на высоте около тысячи километров, где уровень радиации в 30 раз выше, чем тот, что достался Майору Тому. 

НАСА сделало фотографии ударной звуковой волны на фоне Солнца

НАСА опубликовало снимок ударной волны на фоне Солнца при переходе звукового барьера учебным реактивным самолетом Т-38С. Об этом сообщается на сайте организации.
Также показано фото и видео ударной волны от самолета, летящего со сверхзвуковой скоростью, на фоне лунного диска. Это стало возможно, благодаря модификации шлирен-метода съемки.
Ранее, в августе 2015 года, НАСА продемонстрировало возможность съемки воздушной волны с камеры, находящейся над самолетом, который летит над пустыней. Для этого после съемки проводятся сложные математические операции, позволяющие «вычесть» детали ландшафта из получающейся картинки.

В летно-исследовательском центре имени Армстронга (входит в структуру НАСА) была разработана и запатентована технология BOSCO (шлирен-метод с использованием задней подсветки от небесных тел). Она позволила визуализировать воздушные потоки, используя только свет от фона, на котором виден самолет.

Первоначально получалось сделать соответствующие фотографии только при пересечении самолетом края солнечного диска, так как для «проявления» воздушной струи необходим перепад интенсивности света от фона. Применение чувствительных матриц в камере и светофильтров позволило проводить съемку в течение всего процесса пересечения диска небесного тела, а необходимые перепады в интенсивности света обеспечили пятна на Солнце. В данном случае используется поглощение света на длине волны 3933,7 ангстрем ионами кальция — так называемая К-линия. Аналогичным образом проводится съемка на фоне Луны.
Метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных средах и выявления дефектов отражающих поверхностей был открыт немецким физиком Августом Теплером в 1864 году. Он активно использовался при проектировании самолетов для изучения воздушных потоков вокруг летательных аппаратов. Однако при этом требовался яркий источник света, а лучи света должны были идти параллельно друг другу — в результате размеры оптической системы получались сравнимы с габаритами помещения для исследований. BOSCO избавляет от необходимости использовать дополнительный источник света.