Остеопороз — це серйозне захворювання кісток, яке вражає мільйони людей у всьому світі. Воно виникає, коли організм втрачає кісткову масу швидше, ніж може її відновити, що робить скелет вразливим до переломів.Лікування стовбуровими клітинами може стати новим рішенням, яке запобігає переломам і навіть може зворотити частину втрати кісткової маси.Мезенхімальні стовбурові клітини (МСК) є попередниками остеобластів — клітин, які створюють і відновлюють кістки. МСК можна отримати з кісткового мозку, а потім вирощувати в лабораторії у великих кількостях.Вчені давно цікавляться цією можливістю. Але є одна проблема: коли МСК вводять назад у кров, дуже мало з них насправді потрапляє туди, куди потрібно.Перше клінічне випробування на людях, опубліковане в журналі Cell, тепер пропонує рішення з величезним потенціалом. Дослідники в Іспанії показали, що МСК можна модифікувати з "адресою повернення" для кісткового мозку, що може призвести до зростання кісток.У їхньому випробуванні брали участь 10 жінок старше 50 років з важким остеопорозом. Після отримання одноразової інфузії своїх власних модифікованих МСК, обгорнених у спеціальний цукор, пацієнтки показали 94% зниження ризику переломів протягом наступних двох років.Серед учасниць кількість переломів зменшилася з середнього показника восьми на рік до 0,5 на рік після інфузії.Зменшення ризику переломів є головною метою всіх сучасних терапій остеопорозу, і ця специфічна терапія стовбуровими клітинами також показала інші переваги.Через чотири місяці після інфузії біопсії кісток виявили позитивні ознаки. Серед учасниць середня площа, зайнята кістковою тканиною, збільшилася приблизно на 70%. Це відкриття підвищує можливість того, що ця нова техніка МСК може зворотити частину втрати кісткової маси, викликаної остеопорозом.Дослідження не відстежувало МСК після їх інфузії, тому неможливо дізнатися, скільки з них потрапило в кістки або як довго вони там залишалися. Але через два роки після інфузії учасниці повідомили про зменшення болю в кістках на 34% і зниження показників інвалідності на 30%.Співавтор дослідження Роберт Сакстейн має права інтелектуальної власності на технологію модифікації клітин, використану в випробуванні. Він і його колеги вже показали, що у діабетичних мишей модифіковані МСК можуть потрапляти в підшлункову залозу, де вони можуть зворотити захворювання.Можливо, подібні техніки можуть бути досягнуті і для остеопорозу.У мишей вчені показали, що коли МСК прикрашають спеціальним цукровим покриттям, вони можуть знову потрапляти в кістки, що в кінцевому підсумку призводить до генерації тканини.У недавньому людському випробуванні зменшення кількості переломів після інфузій МСК не можна було пояснити змінами способу життя."Більше того, це не можна пояснити змінами в медикаментах, оскільки протягом періоду після інфузії у цих пацієнтів не було переломів", — пояснюють автори.Дослідження показало статистично значущі зміни в маркерах обміну кісток, площі кісткової тканини та щільності мінералів у кістках.Але чи це пов'язано з тим, що МСК повертаються в кістки, як це, здається, відбувається у мишей?Дослідження не відстежувало МСК після інфузії, тому неможливо дізнатися, скільки з них потрапило в кістки або як довго вони там залишалися.На LinkedIn лікар Ян Шефер називає це "фасцинуючим експериментом", але каже, що остаточний вердикт ще попереду."МСК мають розмір 20-30 мікрометрів, що більше, ніж капіляри легень, тому під час першого проходу через кровообіг 50-80% з них застряють у легенях", — пояснює Шефер."З решти дуже мало потрапляє в кістковий мозок самостійно. Ви можете мати потенційно корисну клітину, що циркулює, і досягти майже нічого, оскільки вона ніколи не досягає тканини, яку потрібно лікувати."Цілком можливо, що результати, які спостерігалися в цьому дослідженні, не мали нічого спільного з МСК.Не було контрольної групи, і більшість жінок приймали інші препарати для лікування остеопорозу. Всі вони страждали від проблем з переломами на момент дослідження.Ризик переломів не є постійним. Група, обрана в найгірший момент, як стверджує Шефер, більш імовірно виглядатиме краще пізніше, сама по собі.Вчені з Університету Мурсії в Іспанії зараз готують наступне випробування серед більшої групи пацієнтів з важким остеопорозом.Це дослідження буде рандомізувати учасників для отримання одного з трьох лікувань: модифіковані МСК, отримані з їхнього власного кісткового мозку, модифіковані МСК від здорового донора або взагалі без лікування МСК.Невдовзі ми дізнаємося більше про те, чи працює ця нова техніка маркування МСК у людей.Цікавий фактОстеопороз є однією з найбільш поширених причин переломів у людей старшого віку, і його лікування може суттєво покращити якість життя пацієнтів.
Чи може еволюція захищати найважливіші гени від шкідливих мутацій? Десятиліттями науковці сперечалися, чи справді ділянки ДНК, необхідні для виживання організму, змінюються рідше за інші. Нове дослідження вчених з Університету Бата не виявило доказів такого захисту.
Дослідники Софія Радріццані та Лоуренс Герст вивчили спонтанні мутації у бактерії Escherichia coli та пекарських дріжджах Saccharomyces cerevisiae. Результати роботи опублікували 12 листопада в журналі PLOS Biology.
Чому важливі гени могли здаватися захищеними
Деякі гени виконують критично важливі функції: забезпечують копіювання ДНК, підтримують життєдіяльність клітини та інші базові процеси. Втрата таких генів може призвести до загибелі клітини. Інші гени можна видалити без помітних наслідків.
Здавалося б, природний добір мав би сприяти тому, щоб важливі гени мутували рідше. Адже зміни в них частіше виявляються шкідливими й можуть знизити шанси організму на виживання та розмноження.
Однак тут є важлива пастка. Природний добір може швидко усувати шкідливі мутації ще до того, як дослідники отримають можливість їх зафіксувати. Через це створюється враження, ніби важливі гени мутують рідше, хоча насправді частина змін просто зникає з популяції. Автори називають їх «примарними мутаціями».
Щоб уникнути такого спотворення, команда використала результати експериментів із накопиченням мутацій. Їх проводять так, щоб максимально послабити вплив природного добору та дати мутаціям можливість накопичуватися.
Важливі гени мутують не рідше
Науковці порівняли частоту мутацій із результатами експериментів, у яких окремі гени видаляли з геному. Якщо вилучення гена вбивало клітину, його вважали необхідним для виживання. Якщо ж клітина продовжувала нормально функціонувати, ген належав до менш критичних. У жодному з двох досліджених видів не виявилося, що життєво важливі гени мають нижчу частоту мутацій.
Команда перевірила й інші показники важливості генів. Зокрема, дослідники з’ясували, чи впливає на частоту мутацій кількість білка, який виробляє відповідний ген. Виявилося, що гени, відповідальні за утворення більшої кількості білка, також не мутують рідше.
Не допомогло передбачити частоту мутацій і те, наскільки сильний природний добір впливав на певні гени протягом еволюційної історії. Водночас дослідники помітили іншу закономірність: ділянки ДНК, які копіюються пізніше під час реплікації, зазвичай мають вищу частоту мутацій.
Чи потрібно переглядати теорію еволюції?
Дискусія про можливий зв’язок між важливістю генів і частотою їхніх мутацій триває з 1972 року. Її суть — у питанні, чи можуть потреби організму впливати не лише на те, які мутації зберігаються, а й на те, де саме вони виникають.
У класичному поясненні еволюції мутації створюють генетичну різноманітність, а природний добір діє на вже наявні варіанти. Наприклад, у дарвінових в’юрків випадкові зміни можуть сприяти появі різної форми дзьоба. Якщо певний тип їжі стає доступнішим, птахи з відповідними дзьобами отримують перевагу й частіше передають свої ознаки нащадкам.
Гіпотеза про особливий захист важливих генів припускала, що самі темпи виникнення мутацій можуть залежати від значення генів для організму. Проте нові результати не підтвердили цього припущення.
Автори також наголошують на теоретичній проблемі: мутації й без того виникають досить рідко, тому додаткове зниження їхньої частоти в окремих генах навряд чи давало б настільки значну перевагу, щоб природний добір міг сформувати спеціальний механізм такого захисту.
Дослідження не означає, що частота мутацій однакова в усьому геномі. На неї впливають різні особливості ДНК та процесу її копіювання. Однак, принаймні для бактерій E. coli і пекарських дріжджів, важливість гена сама по собі не виявилася надійним показником того, наскільки часто він мутує.
Зовнішність людини може містити більше інформації про її здоров’я, ніж здається на перший погляд. Дослідники розробили два інструменти штучного інтелекту, які аналізують фотографії обличчя, оцінюють видимий вік людини та допомагають визначити ризик смерті серед пацієнтів із раком.
В одному з випробувань алгоритм розділив онкопацієнтів на групи за прогнозованим ризиком. Люди з найвищими оцінками мали більш ніж утричі вищу ймовірність смерті, ніж учасники з найнижчими показниками. Ця різниця зберігалася навіть після врахування стандартних клінічних чинників. Обидва інструменти створили на основі моделі FAHR-Face, розробленої в медичній системі Mass General Brigham у Бостоні.
Понад 40 мільйонів фотографій для навчання
Базову модель навчали на більш ніж 40 мільйонах фотографій облич із відкритої бази даних. Зображення не мали попередніх позначок: алгоритм самостійно вчився відновлювати приховані фрагменти фотографій і таким чином опановував закономірності будови обличчя.
Після цього модель адаптували для двох завдань. FAHR-FaceAge оцінює вік за зовнішністю, а FAHR-FaceSurvival аналізує фотографію та формує оцінку ризику смерті.
Другу систему навчали на 34 363 фотографіях онкопацієнтів, які лікувалися в лікарнях, пов’язаних із Гарвардом. Зображення зіставляли з інформацією про те, чи помер пацієнт і коли саме це сталося.
За словами керівника програми штучного інтелекту в медицині Г’юго Аертса, головна перевага підходу полягає в тому, що одна модель може навчитися загальних особливостей обличчя, а потім використовувати їх для оцінювання різних показників здоров’я.
Коли людина виглядає старшою за свій вік
Під час перевірки на фотографіях людей, яких вважали здоровими, модель FAHR-FaceAge помилялася в оцінці віку в середньому на 5,1 року. Для порівняння, аналогічна система, навчена з нуля на тих самих зображеннях, мала середню похибку 6,9 року.
Далі дослідники проаналізували дані 38 183 пацієнтів із раком, які проходили променеву терапію. Приблизно третина з них на фотографіях виглядала щонайменше на п’ять років старшою за фактичний вік, а 17% — на десять років або більше.
У тих, хто виглядав на п’ять і більше років старшим, ризик смерті протягом періоду спостереження був на 21% вищим, ніж у решти пацієнтів. Натомість люди, які виглядали щонайменше на п’ять років молодшими, мали на 17% нижчий ризик.
Особливо помітною різниця була протягом перших 90 днів: серед пацієнтів, яких алгоритм оцінював як старших більш ніж на 20 років, за цей час померли 21,3%. У групі тих, хто виглядав щонайменше на десять років молодшим, показник становив 6,4%.
Дві моделі аналізують різні ділянки обличчя
Інструмент FAHR-FaceSurvival не оцінює вік, а присвоює фотографії бал від 0 до 1. Його перевірили на зображеннях 3820 пацієнтів, які не використовувалися під час навчання моделі.
Алгоритм враховував, зокрема, ділянку під очима та перенісся. Модель оцінювання віку натомість більше зважала на зморшки між носом і ротом, лоб і скроні. Результати двох систем були лише слабко пов’язані між собою, а кожна з них окремо зберігала зв’язок із виживанням пацієнтів.
Дослідники також помітили зв’язок між способом життя та оцінкою віку. Люди, які багато курили, зазвичай виглядали старшими за тих, хто кинув курити, а ті — старшими за людей, які ніколи не курили. Подібні закономірності виявили для надмірного вживання алкоголю та наркотиків.
До медичного застосування ще далеко
Обидві моделі додатково перевірили на даних 4892 пацієнтів клініки променевої терапії Маастрихтського університету в Нідерландах. Результати зберегли зв’язок між оцінками алгоритмів і виживанням, а поєднання двох показників давало точніший прогноз, ніж використання кожного окремо.
Однак дослідники визнають суттєві обмеження. Аналіз охоплював пацієнтів лише з кількох медичних центрів у заможних країнах. Ефективність систем для інших захворювань і населення інших регіонів світу поки не перевірена. Крім того, модель оцінювання віку менш точно розділяла ризики серед темношкірих і латиноамериканських пацієнтів, ніж серед білих та азійських.
Жодному пацієнту не змінювали лікування на підставі оцінки ШІ. Чи допоможуть такі інструменти лікарям обирати терапію та покращувати результати лікування, ще невідомо. Автори наголошують: перед використанням у повсякденній медицині потрібні проспективні клінічні випробування. Дослідження опубліковано в журналі The Lancet Digital Health.
28-річний чоловік з північного сходу США бачить свою кішку Луну на обличчях людей, з якими зустрічається. Ці незвичайні переживання тривають вже два роки після операції, під час якої йому видалили заплутані кровоносні судини, що могли спричинити крововилив у мозок.Іноді, якщо перше обличчя, яке він бачить вранці, належить людині, риси цього обличчя накладаються на Луну, а також на інших людей, яких він зустрічає. Цей випадок описаний у журналі Cortex дослідниками з Дартмутського коледжу та лікарні Бригама і жінок у США.Дослідники зазначають, що ці епізоди можуть тривати кілька годин і іноді навіть цілий день. "Незважаючи на незвичайні комбінації рис, результуючі обличчя виглядають цілком зрозуміло", - пишуть вони.Цей стан відомий як палінопсія, що означає, що щось, що було побачено, знову з'являється або зберігається пізніше. У цьому випадку йдеться про просопометаморфопсію, де йдеться про спотворення облич.Обробка обличчя в значній мірі залежить від правої скроневої частки мозку, частина якої була видалена під час операції.Дослідники вважають, що новітні інструменти штучного інтелекту можуть стати важливим кроком вперед у розумінні таких станів, оскільки вони дозволяють створювати точні візуалізації того, що людина бачить під час спотворених візуальних сприйнять.Цікавий фактЦей випадок не є унікальним: у 1986 році жінка, яка сиділа в автобусі, також бачила обличчя пасажирів, які нагадували обличчя її пуделя, після того як вона поглянула на собаку.
Китайська компанія BYD встановила новий рекорд швидкості серед серійних автомобілів. Електричний гіперкар Yangwang U9 Extreme розігнався до 503,17 км/год, ставши найшвидшим автомобілем такого класу у світі. Поки що модель доступна лише на китайському ринку.
Рекорд зафіксували 1 листопада в Абу-Дабі. Завдяки цьому досягненню BYD випередила Bugatti Chiron Super Sport 300+, який утримував титул найшвидшого серійного автомобіля з 2019 року.
Лише 30 екземплярів
Yangwang U9 Extreme — електричний гіперкар потужністю близько 3000 кінських сил. Його максимальна швидкість у 503,17 км/год стала новою планкою для серійних автомобілів.
Втім, саме визначення «серійний автомобіль» у цьому випадку має певні нюанси. BYD планує випустити лише 30 екземплярів версії Extreme. Тож ідеться не про масову модель, яку можна зустріти на звичайних дорогах, а про надзвичайно обмежену серію.
Подібні питання виникали й щодо попереднього рекордсмена — Bugatti Chiron Super Sport 300+, який також випускали обмеженим тиражем. Це не применшує досягнення, але показує, наскільки умовною може бути межа між серійним автомобілем і спеціально підготовленою рекордною версією.
Китайські виробники претендують на світові рекорди
Значення цього досягнення виходить за межі чергової цифри у таблиці швидкісних рекордів. Китайські автовиробники дедалі активніше намагаються посісти місце серед лідерів автомобільної індустрії, зокрема в категоріях, де раніше домінували європейські бренди.
Рекорд Yangwang U9 Extreme демонструє, що електричні силові установки вже здатні забезпечувати надзвичайні швидкісні показники. А для BYD це ще й можливість заявити про себе на території, де традиційно змагалися найвідоміші виробники суперкарів і гіперкарів.
Астрономи простежили загадкові радіосигнали до незвичайної зоряної системи, розташованої на відстані понад 5000 світлових років від Землі. Вона складається з білого карлика — надзвичайно щільного залишку згаслої зорі — та його компаньйона, схожого на наше Сонце. При цьому білий карлик здійснює один оберт приблизно за вісім хвилин.
Відкриття зробили дослідники з підрозділу Міжнародного центру радіоастрономічних досліджень (ICRAR) при Університеті Кертіна в Австралії. Система отримала позначення GPM J071507−114153. Її дослідження допомагає краще зрозуміти природу загадкових радіосигналів, які астрономи досі не можуть повністю пояснити.
Незвичайна пара з білим карликом
Виявлена система належить до групи об’єктів, відомих як довгоперіодичні транзієнти (LPT). Вони випромінюють радіосигнали, які з’являються та зникають із періодичністю від кількох хвилин до кількох годин.
Перший відомий об’єкт такого типу команда ICRAR виявила у 2021 році. Відтоді астрономам вдалося ідентифікувати лише близько десятка подібних систем. Частина з них містить білий карлик у парі з червоним карликом — меншою та холоднішою зорею.
Нова знахідка стала першою системою, у якій такі радіоімпульси зафіксували від пари білого карлика та зорі типу G, тобто зорі, подібної до Сонця.
Особливо важливо, що цього разу дослідникам вдалося простежити рух білого карлика навколо компаньйона. Це допомогло визначити джерело сигналів значно точніше.
«Це перший випадок, коли імпульси настільки чіткі, що ми можемо бачити рух білого карлика по орбіті навколо його компаньйона. Тому знаємо, що випромінювання походить із ділянки поблизу білого карлика або, можливо, безпосередньо від нього», — пояснив провідний автор дослідження Сем Максвіні.
Для підтвердження результатів команда проаналізувала понад 100 годин радіоспостережень, використовуючи обчислювальні ресурси Центру суперкомп’ютерних досліджень Pawsey.
Магнітні бурі за тисячі світлових років
Спостереження відкрили ще одну можливість: дослідники змогли вивчити магнітну активність зорі, схожої на Сонце. Вони зафіксували спалахи, пов’язані з потужними магнітними збуреннями.
Подібні процеси відбуваються і на нашому Сонці. Коли потоки заряджених частинок взаємодіють із магнітним полем Землі та її атмосферою, можуть виникати полярні сяйва.
Астрономи також помітили, як білий карлик проходив за ділянкою з особливо сильним магнітним полем поблизу свого компаньйона. Імовірно, це була зоряна протуберанція — велетенська петля плазми, що здіймається над поверхнею зорі та утримується магнітними силами.
«Дивовижно, що за допомогою радіохвиль ми можемо виявляти бурі на зорі, розташованій за понад 5000 світлових років», — зазначила співавторка роботи Наташа Герлі-Вокер.
Як вдалося знайти систему
Спочатку об’єкт виявили під час масштабного огляду Чумацького Шляху за допомогою радіотелескопа MWA в Західній Австралії. Потім телескоп MeerKAT у Південній Африці допоміг точніше визначити його положення.
На завершальному етапі астрономи використали оптичні спостереження обсерваторії Кека на Гаваях. Вони підтвердили, що джерелу радіосигналів відповідає зоря типу G.
Дослідники сподіваються, що нове покоління радіотелескопів — австралійський SKA-Low і південноафриканський SKA-Mid — допоможе знайти значно більше таких систем і детальніше дослідити механізми їхнього випромінювання.
Результати дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy у статті «Довгоперіодичний транзієнт із сонцеподібним компаньйоном».
Дослідники створили шкарпетки, які стискають передню частину стопи, щоб зміцнити арку, частину, що згинається під час ходьби, і продемонстрували, що це може зменшити витрати енергії організму на кожен крок – потенційно допомагаючи людям ходити довше і з меншими зусиллями.Однак, перш ніж намагатися підвищити витривалість під час ходьби, початковою метою дослідження було вивчення еволюційної загадки: наші людські стопи жорсткіші, ніж у інших приматів, але ніколи не було повністю зрозуміло, чому.Одна з провідних теорій полягає в тому, що це допомагає нам ходити прямо з меншими зусиллями, і ці останні експерименти підтримують цю ідею.Команда з Університету Техасу в Остіні залучила 12 здорових учасників середнього віку 28 років, які проходили 5-хвилинні сесії на біговій доріжці, порівнюючи спеціальні шкарпетки зі звичайними.Результати, опубліковані в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, показують, що шкарпетки, що зміцнюють стопу, дійсно можуть зменшити витрати енергії, утримуючи стопу більш щільно зафіксованою.Ці спеціальні шкарпетки створюють більше тиску на передню частину стопи, ніж звичайні шкарпетки, що, в свою чергу, збільшує жорсткість медіальної поздовжньої арки через перехресне з'єднання.Ходьба в шкарпетках, що зміцнюють стопу, зменшила загальний метаболічний рівень на 2 відсотки в порівнянні з використанням звичайних шкарпеток.Це зменшення на 2 відсотки може здаватися незначним, але дослідники порівнюють це з видаленням 2-кілограмового (приблизно 4,4 фунта) вантажу з вашої талії. Це щось, що ви помітите, якщо будете йти в походи.Тісна, в'язана стрічка навколо передньої частини стопи була розроблена для запобігання розширенню стопи. Експерименти показали, що арка стопи була зміцнена в довжину на 65 відсотків, але стопа все ще могла згинатися і відштовхуватися з кожним кроком.Ці шкарпетки можуть бути корисними в реальному світі в майбутньому – насправді, патент на їхній дизайн вже подано. Вони можуть покращити витривалість для пішоходів і, можливо, полегшити пересування людям з різними рівнями мобільності простішим і дешевшим способом, ніж інші варіанти.Цікавий фактШкарпетки, що зміцнюють стопу, можуть стати важливим досягненням у технології, яка допоможе людям з обмеженими можливостями пересування.
Уявіть, що ви відправляєте конструктор LEGO в космос, а там його збирає сам робот. Без астронавтів, без метушні, просто за інструкцією. Звучить як сюжет наукової фантастики, правда? А ось і ні! Сьогодні, 15 листопада 2026 року, це вже реальність, яка змінює правила гри в освоєнні космосу. Адже 30 березня цього року, з бази космічних сил Ванденберг, у рамках місії SpaceX Transporter-16, на орбіту вирушив робот ASTRA. Він став одним із десяти важливих “вантажів” на борту орбітального апарата Vigoride 7 компанії Momentus Inc., і його завдання було безпрецедентним – вперше в історії самостійно збудувати структуру просто на орбіті.
Повідомляє T4 з посиланням на sciencealert.com.
Як робот ASTRA збирає конструкції в невагомості
Команда інженерів з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech), за підтримки Агентства перспективних оборонних дослідницьких проєктів США (DARPA), розробила ASTRA – автономну натяжну збірку відбивачів у космосі. Цей маленький, але дуже спритний робот, займаючи лише близько одного кубічного метра простору під час запуску, має колосальні амбіції. Він успішно зібрав секцію рефлекторної антени, використовуючи композитні волоконні трубки та алюмінієві з’єднання. На практиці це виглядає так: ASTRA бере компоненти з диспенсерів, використовуючи свій портальний механізм, який рухається по трьох осях, і акуратно з’єднує їх на монтажній плиті. Навіть найскладніші маніпуляції з трубками та стикуванням деталей – все це його робота. Головна відбиваюча поверхня антени виготовляється з міцної полімерної плівки Каптон (Kapton film), яка відома своєю довговічністю в екстремальних умовах космосу.
Робот ASTRA вперше побудував конструкцію в космосі: початок нової ери. Фото: sciencealert.com
Що цікаво, ASTRA вже побудував третій відсік антени, хоча два перших були попередньо зібрані на Землі. Повністю ж для антени потрібно 11 таких секцій. На жаль, завершити всю конструкцію до кінця місії, яка має закінчитися у грудні 2026 року, ймовірно, не вийде. Тут є нюанс: навіть у такому передовому проєкті виникають несподівані проблеми та обмеження за часом. Та й керування роботом не є суцільним потоком даних: інженери на Землі надсилають команди лише під час коротких вікон зв’язку – 7-8 разів на день, кожен триває приблизно 15 хвилин. Щоб усувати можливі несправності або проблеми, на Землі працює точна копія робота, на якій відпрацьовують усі можливі сценарії. Погодьтеся, це як грати в шахи з надзвичайно тривалими ходами, де кожен рух має бути ідеально продуманим.
Чому це прорив і що таке NOM4D
Донедавна, щоб отримати велику конструкцію в космосі, були всього два варіанти. Перший – зібрати її на Землі, згорнути в щільний рулон, завантажити в ракету і потім розгорнути на орбіті, як парасольку. Це працює, але має свої обмеження щодо розміру та складності. Другий – відправити купу дрібних деталей і попросити астронавтів збирати їх вручну, що теж не завжди можливо і надзвичайно дорого. ASTRA пропонує третій, революційний шлях: відправити базові блоки, а вже на місці дозволити роботам робити всю важку роботу. Це відкриває двері для будівництва величезних конструкцій, що вимірюються сотнями метрів або навіть кілометрами, що раніше було просто немислимо. Серхіо Пеллегріно, провідний аерокосмічний інженер команди ASTRA, підкреслює: “Коли ви досягаєте ліміту розмірів, коли структури не можуть бути попередньо виготовлені на землі та розгорнуті, ви мусите думати про те, як будувати їх у космосі”.
Цей проєкт не є поодинокою ініціативою. Він частина масштабної програми DARPA під назвою “Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials, and Mass-efficient Design” (NOM4D), яку запустили ще у 2022 році. Її мета – знайти способи ефективного та масштабованого будівництва надвеликих об’єктів у космічному просторі. ASTRA від Caltech є одним із двох проєктів, обраних для третьої фази NOM4D, тобто для орбітальних демонстрацій. Інший важливий проєкт, який розвивається паралельно, очолює Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн. Їхня команда тестує затвердіння вуглецевих труб прямо в космосі на Міжнародній космічній станції (МКС), що також є ключовим кроком для створення міцних та легких конструкцій. Ці зусилля, хоч і здаються поки що дрібномасштабними, є фундаментом для майбутнього, де на орбіті з’являться величезні космічні депо, житлові модулі, сонячні батареї для енергетики або радіоантени для дослідження найдальших куточків Всесвіту.
Майбутнє космічного будівництва: не тільки антени
Демонстрація ASTRA – це не просто технологічний тріумф, це свідчення нової філософії освоєння космосу. Адже ми починаємо усвідомлювати, що можливості Землі для попереднього складання конструкцій обмежені, а ось можливості космосу – ні. Завдяки роботам, які можуть самостійно збирати та адаптувати структури, людство отримує неперевершену гнучкість. Уявіть, що ви не просто запускаєте готовий об’єкт, а відправляєте “фабрику” в космос. Це кардинально змінює підхід до астрономічних обсерваторій, комунікаційних супутників і навіть величезних сонячних електростанцій, які могли б забезпечувати Землю чистою енергією.
Звичайно, цей шлях ще довгий. Потрібно вирішити багато інженерних задач, довести надійність технологій, але перший крок зроблено. І він зроблений успішно. Можливо, одного дня ми побачимо, як роботи будують не тільки антени, а й цілі космічні станції, міжпланетні кораблі або навіть бази на Місяці. Це не просто “відправити свої речі в космос”, як мріють інженери на кшталт Джейдена Суха. Це про те, щоб дати людству інструменти для реалізації найсміливіших космічних мрій.
FAQ
Що таке робот ASTRA?
ASTRA (Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly) — це робот, розроблений Caltech за фінансування DARPA, призначений для самостійного будівництва конструкцій безпосередньо в космосі.
Яке головне досягнення ASTRA?
30 березня 2026 року ASTRA вперше в історії самостійно зібрав секцію рефлекторної антени в космічному просторі, довівши можливість автономного будівництва на орбіті.
Що таке програма NOM4D?
NOM4D (Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials, and Mass-efficient Design) — це програма DARPA, започаткована у 2022 році, що має на меті розробку технологій для ефективного та масштабованого будівництва дуже великих структур у космосі, таких як антени, космічні депо та сонячні електростанції.
Які матеріали використовує ASTRA для будівництва?
Робот ASTRA використовує композитні волоконні трубки та алюмінієві з’єднання, а відбиваюча поверхня антени виготовлена з міцної полімерної плівки Каптон (Kapton film).
Які перспективи відкриває технологія космічного будівництва?
Ця технологія дозволить будувати в космосі величезні структури, що вимірюються сотнями метрів або кілометрами, такі як великі телескопи, комунікаційні антени, сонячні електростанції та житлові модулі, які неможливо запустити з Землі в готовому вигляді.
Це не просто черговий тест на міцність матеріалів чи швидкість зв’язку. Це доказ того, що наші амбіції більше не обмежені розмірами вантажного відсіку ракети. Космос стає не просто пунктом призначення, а справжнім будівельним майданчиком, де майбутнє створюється прямо на наших очах. А хто знає, можливо, вже скоро ми побачимо там не просто антени, а щось набагато грандіозніше.The post Робот ASTRA вперше побудував конструкцію в космосі: початок нової ери first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Деякі людські останки, знайдені на території середньовічних монастирів у Данії, за результатами радіовуглецевого аналізу виявилися старшими за будівлі, біля яких їх поховали. На перший погляд це схоже на археологічну загадку. Однак дослідники з Університету Південної Данії та Центру ізотопних досліджень вважають, що причина може бути значно прозаїчнішою — у харчуванні померлих.
У коментарі, опублікованому в журналі npj Heritage Science, науковці застерігають археологів: радіовуглецеве датування людських останків не завжди дає правильний вік. Особливо це стосується людей, які регулярно їли прісноводну рибу.
Як рибна дієта змінює результати аналізу
Радіовуглецевий метод ґрунтується на вимірюванні кількості ізотопу вуглецю-14 у кістках. Він утворюється в атмосфері під дією космічного випромінювання, потрапляє до рослин, а звідти — до тварин і людей через харчовий ланцюг. Після смерті організму новий вуглець-14 більше не надходить, а наявний поступово розпадається. За його залишковою кількістю дослідники можуть оцінити, скільки часу минуло від смерті.
Проте водні екосистеми мають інше співвідношення ізотопів вуглецю, ніж атмосфера. Річки й озера можуть містити значно менше вуглецю-14 через надходження старого вуглецю з гірських порід або глибинних джерел. Тому риба накопичує вуглець, який уже здається давнішим за атмосферний.
Якщо людина часто їла таку рибу, її кістки під час аналізу можуть виглядати на сотні років старшими за справжній вік. Цей феномен називають ефектом водного резервуара.
За словами археометриста Кааре Лунда Расмуссена, у крайніх випадках риба з Рейну може здаватися на 1300 років старшою за наземний організм, який жив одночасно з нею. Але це не означає, що до результату аналізу людських останків можна просто додати чи відняти фіксовану кількість років: ефект прісноводного резервуара дуже мінливий і може становити від нуля до тисячі років.
Шість загадкових зразків із Данії
Дослідники проаналізували кістки 27 людей, знайдені на території середньовічних данських монастирів. У шести випадках результати датування виявилися особливо незвичними: останки виглядали на десятиліття або навіть століття старшими за споруди, біля яких їх поховали.
Наприклад, скелет зі Свендборга датували періодом між 1100 і 1155 роками, хоча монастир там збудували лише 1236 року. Віборгський зразок виявився ще давнішим — його датували не пізніше 976 року, більш ніж за століття до появи монастиря на цьому місці.
Науковці знайшли й додаткове підтвердження своєї гіпотези. Вони виміряли в кістках рівень азоту-15 — ізотопу, характерного для водних харчових ланцюгів. У всіх підозрілих зразках його концентрація була підвищеною.
Проблема може стосуватися археології всього світу
У середньовічній християнській Європі під час Великого посту обмежували споживання м’яса, але прісноводна риба залишалася дозволеним продуктом. У деяких спільнотах її навіть вважали престижною їжею. Це могло пояснити, чому серед похованих у монастирях людей траплялися ті, чиї останки давали спотворені результати датування.
Подібні невідповідності помічали й в інших регіонах. Наприклад, на одному з балканських поселень кам’яної доби людські кістки з наконечниками стріл із тваринних кісток виявилися приблизно на 500 років старшими за самі наконечники. Можливе пояснення — люди харчувалися рибою, тоді як тварини, з кісток яких виготовили стріли, не мали такого раціону.
Дослідники радять археологам перевіряти, чи могли останки зазнати впливу ефекту водного резервуара. Для цього варто вимірювати рівень азоту-15, особливо в кістках середньовічного періоду. Якщо показники підвищені, спеціальні моделі допоможуть скоригувати радіовуглецеве датування. Отже, незвично давній вік скелета не обов’язково означає помилку під час розкопок або незвичайну історію поховання. Іноді відповідь прихована в тому, що людина їла за життя.
Поліметалеві нодули покривають дно океану в зоні Кларіон-Кліппертона, і нові дослідження показують, що кожна з цих дивних металевих картопель містить цілу спільноту мікроскопічного життя, унікального для цього середовища.Є причина, чому люди назвали їх поліметалевими нодулами: ми дійсно зацікавлені в металі. Наша залежність від металів, таких як нікель, кобальт і мідь, швидко зростає, і ці нодули містять їх, а також залізо і марганець.Але поліметалеві нодули не є відновлювальним ресурсом. Хоча на їх видобуток йде лише кілька хвилин, їх формування зайняло мільйони років.Вчені стурбовані тим, що ця спекулятивна індустрія може знищити унікальну екосистему, про яку ми ледве знали, перш ніж отримати можливість її вивчити."Наші знахідки вказують на те, що комерційний видобуток може призвести до незворотної втрати невідомого та унікального біорізноманіття, пов'язаного з нодулами," - говорить глибоководний біолог Сабіна Голлнер з Королівського нідерландського інституту морських досліджень."Це потрібно враховувати в екологічному управлінні глибоководним видобутком."Дослідження опубліковане в Scientific Reports.Нодули були зібрані в 2019 році командою вчених під час експедиції до зони Кларіон-Кліппертона на борту німецького дослідницького судна RV Sonne в рамках проекту JPI Oceans Mining Impact II.Команда обережно опустила коробковий корер на глибину близько 4 до 6 кілометрів, щоб взяти шматок морського дна та нодули, вбудовані в нього.Для цього дослідження вчені вивчили 244 окремі нодули, шукаючи ознаки життя в тріщинах і порах.Нодули – і їх морські мешканці – були заморожені і доставлені до лабораторії.153 з нодулів були зібрані з території, де Федеральний інститут геонаук і природних ресурсів Німеччини (BGR) має контракт на розвідку від Міжнародної організації морського дна. Ще 91 були зібрані з території, де бельгійська компанія Global Sea Mineral Resources – дочірня компанія DEME – має контракт на розвідку.Більшість оцінок біорізноманіття в зоні Кларіон-Кліппертона до цього часу зосереджувалися на організмах, що живуть у осаді, або чіпляються до поверхні нодулів.Багато глибоководних районів покриті тонким мулом, але багато тварин, які там живуть, потребують більш твердої поверхні для прикріплення: поліметалеві нодули забезпечують ідеальну основу для цих істот."Ми вже знали, що поліметалеві нодули забезпечують поверхні для прикріплення глибоководних організмів, але дуже мало було відомо про тварин, що живуть всередині них," - сказала морський геноміст Кораль Діас-Ресіо Лоренцо.При відкритті нодулів вчені виявили бурхливі екосистеми в мініатюрі в усіх закутках.Круглі черви і ракоподібні були найпоширенішими мешканцями, а один вид 'бронированої амеби', Thurammina, домінував у своєму роді. У всього лише кількох нодулах вони зафіксували щетинників, мулових драконів, тардиградів та інших менш поширених істот."Нас найбільше здивувало, наскільки різними були спільноти, що живуть всередині нодулів, від тих, що в сусідніх осадах," - сказала Діас-Ресіо Лоренцо."Дивно, що спільноти нодулів, зібрані з територій, відокремлених приблизно на 1 000 кілометрів, були більш схожими одна на одну, ніж на спільноти осадів навколо."Використовуючи мікроскопи для більш детального вивчення нодулів, дослідники також виявили скам'янілості діатомів, радіолярій і морських губок, вбудованих у стародавні шари.Приклад поліметалевого нодула в зрізі та приклади мікрофосилів, які можна знайти всередині. (Діас-Ресіо Лоренцо та ін., Scientific Reports, 2026)Якщо Міжнародна організація морського дна надасть дозвіл компаніям з видобутку глибоководних нодулів, ці стародавні екосистеми будуть незворотно знищені."Оскільки їх спільноти відрізняються від тих, що в навколишніх осадах, захист осадових середовищ сам по собі не зберіг би це біорізноманіття," - додала Діас-Ресіо Лоренцо."Видалення нодулів у великих масштабах може призвести до незворотних втрат унікальних видів і екологічних спільнот, які ми лише починаємо розуміти."Ці віддалені та мікроскопічні світи можуть здаватися досить ізольованими від нашого, але насправді ми ще не знаємо, як вони впливають на глобальні мережі поживних речовин, вуглецю та екології.Вчені в гонитві за тим, щоб зрозуміти це, перш ніж стане занадто пізно.Цікавий фактПоліметалеві нодули можуть містити до 30% металів, таких як нікель, кобальт і мідь, що робить їх дуже цінними для промисловості.
Гортайте вниз для завантаження ще









