Рухомий зонд НАСА з невеликим дроном-гелікоптером стане лише однією з багатьох марсіанських місій, запланованих на 2020 р.
Космічні місії
У 2020 році одразу декілька космічних зондів, зокрема три посадкові, прибудуть до Червоної планети. НАСА відправить на Марс свій рухомий зонд, який збере зразки марсіанської породи і доставить їх на Землю. Цікаво, що на борту цього зонда також буде невеликий дрон-гелікоптер. Також свій посадковий зонд “Хосин-1”, який розгорне невеликий ровер, на Марс відправить Китай. Через проблеми з посадковим парашутом поки що немає певності, чи сяде на марсіанську поверхню зонд Європейського космічного агентства. Тим часом Об’єднані Арабські Емірати виведуть на орбіту Марса космічну станцію, яка стане першою марсіанською місією арабської країни.
Не залишаться осторонь і дослідження Місяця. Китайський зонд “Чанг’e-5” поверне на Землю зразки місячного ґрунту. Японський космічний корабель “Хаябуса-2” доставить шматок астероїда Рюґу, а американський “OSIRIS-Rex” “відкусить” і доправить на Землю шматочок астероїда Бенну.
Велике небо — великі дані
Після того, як фотографії чорної діри в центрі галактики Месьє-87 цьогоріч викликали неабиякий ажіотаж у ЗМІ, науковці “Телескопа горизонту подій” планують отримати зображення ще однієї чорної діри — цього разу це буде “Стрілець А” всередині нашої власної галактики Чумацький Шлях. За допомогою випробуваної ними раніше методики вони хочуть отримати ще точніші зображення чорної діри і, можливо, навіть зняти відео обертання розжареного газу довкола її центру.
Ближче до кінця року місія Європейського космічного агентства “Ґая” оновить свою 3D-мапу Чумацького Шляху, яка дозволить суттєво покращити наші знання про структуру та еволюцію нашої галактики. А астрономи, які спостерігають за космосом за допомогою гравітаційних хвиль (бриж часу-простору), розкриють інформацію про низку енергетичних подій, які відбулись в ранньому Всесвіті, зокрема кількох злиттів чорних дір, а також раніше небаченого зіткнення чорної діри з зорею.
Мрії про мегаколайдер
CERN у 2020 році сподівається отримати фінансування для свого майбутнього мегаколайдера. У травні в Будапешті науковці Європейської лабораторії фізики елементарних частинок зберуться на симпозіум, на якому затвердять стратегічні напрямки розвитку галузі, зокрема затвердять меню опцій для майбутнього колайдера. У CERN плекають надії на 100-кілометровий колайдер, який буде вшестеро потужнішим за ВАК і коштуватиме 21 млрд євро.
В Сполучених Штатах Національна лабораторія з прискорення частинок імені Енріко Фермі (“Фермілаб”) повинна оголосити довгоочікувані результати експерименту Muon g-2 – вимірювання поведінки мюонів (більш масивних кузенів електронів) в магнітному полі. Вчені сподіваються, що за допомогою цього експерименту можна буде виявити невеликі аномалії, які, своєю чергою, дозволять виявити раніше невідомі елементарні частинки.
Штучні дріжджі
У 2020 році повинна завершитися амбітна спроба біологів синтезувати штучні пекарські дріжджі (Saccharomyces cerevisiae). Науковці вже раніше замінювали генетичний код набагато простіших організмів, наприклад бактерії Mycoplasma mycoides, але повторити це з дріжджами набагато складніше. Проєкт Synthetic Yeast 2.0 об’єднує 15 лабораторій на 4 континентах. Вченим вже вдалося замінити ДНК у кожній з 16 хромосом S. cerevisiae на синтетичні версії. Крім того, вони провели декілька експериментів із реорганізації геному або видалення його частин, щоб вивчити, як організм розвивається і як на нього впливають мутації. Дослідники сподіваються, що штучні дріжджі полегшать шляхи отримання цілої низки продуктів — від ліків до біопалива.
Saccharomyces cerevisiae
Кліматична домашня робота
В серпні Програма охорони довкілля ООН оприлюднить головний звіт про наукові та технічні аспекти геоінженерії — підходів, в яких вбачають перспективу подолання наслідків глобального потепління. Ці підходи включають “витягання” діоксиду вуглецю з атмосфери та блокування сонячного світла. Також у 2020 р. Міжнародний орган з морського дна (International Seabed Authority) має видати довгоочікувані регуляції із геологічної розробки морського дна. Науковці переживають, що у них поки що недостатньо знань про те, як це може вплинути на морські екосистеми і завдати шкоди вже і так пошкодженим природним середовищам.
Але головна кліматична подія року має відбутися у листопаді, коли у Ґлазґо (Сполучене Королівство) стартує конференція COP26, що стане моментом істини для Паризької кліматичної угоди 2015 року. Згідно з нею, країни повинні оприлюднити свої оновлені плани зі зменшення викидів парникових газів в атмосферу, які мають на меті утримати середньорічну глобальну температуру на позначці не більше 2 градусів Цельсія від доіндустріального рівня. Однак більшість країн зволікають з виконанням покладених на себе зобов’язань, а майбутнє угоди залишається непевним. Сполучені Штати повинні формально вийти із неї вже наступного місяця.
Апогей американських виборів
Коли у листопаді Білий дім та Конгрес зіштовхнуться в жорсткому двобої, наслідок їхнього протистояння матиме великий вплив на науку і, зокрема, на клімат. Якщо американський президент Дональд Трамп залишаться при владі на другий термін, він і надалі розплутуватиме кліматичну політику свого попередника Барака Обами. Утім, демократи мають шанси змінити цей курс, якщо здобудуть Білий дім або отримають більшість в обох палатах Конгресу.
“Люди-миші” надходять!
Мрія про вирощування людських органів для пересадки в інших тварин може стати ще ближчою тією мірою, як дослідники роблять кроки вперед у цій етично суперечливій галузі. Фахівець зі стовбурових клітин з Токійського університету Хіроміцу Накаучі планує вирощувати тканину з людських клітин в ембріонах мишей і щурів й трансплантувати ці гібридні ембріони сурогатним тваринам. У березні 2019 р. в Японії набув чинності закон, який дозволив проводити такі експерименти. Крім того, Накаучі вже подав заявку на проведення аналогічного досліду з ембріонами свиней. Метою дослідника є вирощування тварин з органами, які можна буде пересаджувати людям.
Бій вірусам
В індонезійському місті Джок’якарта повинен завершитись ключовий експеримент, який має зупинити поширення лихоманки денге. Дослідники випустили москітів, заражених бактерією Wolbachia, яка пригнічує реплікацію вірусів, що переносять москіти, і дозволили цій модифікованій популяції комах розмножитись в природному середовищі. Схожі експерименти вже проводили в Індонезії, В’єтнамі та Бразилії — й усі вони подають великі надії.
Також багатообіцяльною є вакцина проти малярії, яку мають випробувати цьогоріч в Екваторіальній Гвінеї. Крім того, у 2020 р. Всесвітня організація охорони здоров’я може оголосити про перемогу над сонною хворобою, або африканським трипаносомозом, яку переносять мухи цеце.
Москітів заразили бактерією, яка має перешкодити реплікації небезпечних вірусів.
Експерименти з надпровідністю
Фізики сподіваються, що в наступному році здійсниться їхня мрія і вони таки отримають матеріал, який зможе проводити електричний струм без втрат за кімнатної температури. Треба зазначити, що такі матеріали вже існують, однак надпровідні властивості у них з’являються лише за тиску у декілька мільйонів паскалів. Продовжуючи успіх сполук, названих супергідридами лантану, які у 2018 р. побили температурний рекорд надпровідності, вчені сподіваються отримати супергідриди ітрію, які матимуть надпровідні властивості за температури аж до 53 градусів.
“Тверда” енергія
Компанії в новому році хочуть налагодити виробництво сонячних батарей на основі перовськіту — багатообіцяльного матеріалу, який легше та дешевше виготовляти, ніж кремнієві кристали, що наразі є стандартною технологією в основі сонячних панелей. Якщо перовськітові елементи поєднати з кремнієвими у так званих тандемних панелях, можна отримати найефективніші сонячні батареї з усіх, які є на ринку.
Енергетичний сектор також може отримати значний поштовх в липні, коли "Тойота" під час Токійських олімпійських ігор представить свій перший прототип автомобіля на основі “твердих” літій-іонних батарей. У цих батареях рідину, що розділяє електроди, замінять на твердий матеріал. Це дозволить збільшити кількість енергії, яка міститься у батареї, хоча заряджати таку батарею також треба буде довше.
Davide Castelvecchi
The science events to watch for in 2020
Nature, 20/12/2019
Зреферував Є. Л.
30.12.2019