Топ-сигнал: новая квазилуна и смертоносный белок-спаситель
Российские инженеры разработали устройства для охлаждения материалов до рекордных сверхнизких температур. А авиаконструкторы предложили способ изучения прочности деталей по их прозрачным полимерным копиям. Вместе с тем микробиологи разобрали строение и функции белка, который отвечает за клеточную смерть. Это поможет лечить рак и диабет. Помимо этого, отечественные астрономы отметили необычную магнитную бурю, а их испанские коллеги открыли новый квазиспутник Земли. Об этих и других событиях из мира науки — в еженедельной подборке «Известий».
В России создали мощные охладители для квантовых компьютеров
Российские инженеры создали два новых высокопродуктивных охладительных комплекса — оптический криостат Yurta, который охлаждает материалы до температуры 0,45 К, и криостат растворения Yaranga, который способен достичь уровня около 0,01 К от абсолютного нуля. Оборудование назвали в честь традиционных домов северных народов и для решения других полезных задач в сфере точного приборостроения.
Разработку осуществили специалисты МГТУ имени Н.Э. Баумана, Всероссийского НИИ автоматики имени Н.Л. Духова и компании «Криотрейд инжиниринг». Новое оборудование предназначено для обеспечения работы отечественных квантовых компьютеров на сверхпроводящих кубитах.
— Сегодня мы говорим о сухих криостатах сверхнизких температур и сверхвысокой холодопроизводительности. Такие установки применяют в широком спектре направлений — как в фундаментальных исследованиях, так и в прикладных областях. Например, в нейроморфных вычислителях, астрономических наблюдениях, различных сенсорных системах. Поэтому разработать такой комплекс было необходимо, — объяснил «Известиям» главный конструктор, директор НОЦ «Функциональные Микро/Наносистемы» МГТУ имени Н.Э. Баумана и Всероссийского НИИ автоматики Илья Родионов.
Как объяснили ученые, прежде технику подобного класса закупали за рубежом, что притормаживало развитие отечественных квантовых технологий. Новые комплексы позволят устранить это препятствие.
Прозрачные копии самолетов и кораблей показали их слабые места
В Московском авиационном институте предложили передовую технологию для изучения прочности конструкций. Метод предполагает 3D-печать копий исследуемых деталей в уменьшенном или увеличенном виде.
Визуализация воздействий, применяемых к ним, происходит в поляризованном свете. Под его лучами в образцах возникают цветные полосы, которые отражают картину внутренних напряжений.
Как объяснили ученые, способ дает возможность быстро выявлять нагруженные зоны и уязвимости, после чего оперативно разрабатывать и испытывать новые формы, закладывая в них улучшенные параметры.
— Ранее для получения экспериментальных моделей применяли литье из эпоксидных смол. Их нагревали, а после разливали в формы и ждали застывания, что занимало недели. При этом любая ошибка влекла за собой остановку процесса и переделывание с нуля. Теперь благодаря 3D-печати подготовка модели занимает несколько часов. Это делает эксперименты надежнее и гибче, — рассказал разработчик, инженер и аспирант кафедры 203 «Конструкция и проектирование двигателей» МАИ Роман Сабитов.
По его словам, решение подходит для анализа прочности элементов самолетов, кораблей, зданий, памятников и других сложных объектов, которые эксплуатируют в режиме высоких нагрузок.
Белок-переключатель клеточной смерти поможет лечить рак
Российские исследователи с Факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова и Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН впервые в мире полномасштабно охарактеризовали строение и функции белка BMF — ключевого регулятора апоптоза, естественного запрограммированного клеточного самоубийства.
— В каждой клетке организма существует особая «программа смерти». При наступлении стрессовых условий (например, повреждении генетического аппарата) она запускается, чтобы уничтожить поврежденные или отработавшие клетки. Белок BMF относится к группе семейства Bcl-2, которые контролируют активацию этой программы, — объяснил научный сотрудник ФФМ МГУ Николай Первушин.
Внутри семейства Bcl-2 есть две группы белков: одни запускают «программу смерти», а другие ее блокируют и помогают клеткам выжить, добавил специалист. BMF относится к первой группе. Такая система позволяет регулировать процессы обновления тканей организма.
По мнению ученых, работа закладывает базу для создания новых методов диагностики и лечения рака и диабета — самых распространенных и опасных заболеваний в мире.
Нарушение равновесия магнитосферы Земли породило суббурю
Магнитную бурю, которую невозможно объяснить традиционными способами, зарегистрировали специалисты Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований РАН и Института солнечно-земной физики СО РАН. Событие произошло в ночь на среду, 10 сентября.
«Основная причина магнитных бурь — внешние удары со стороны Солнца (приход облаков плазмы или потоков быстрого солнечного ветра от корональных дыр). Однако графики солнечного ветра показывают, что к Земле сегодня ночью вообще ничего не приходило», — сообщается на сайте лаборатории.
По мнению специалистов, одной из достоверных гипотез, которая объясняет, что случилось, может быть крупная суббуря. Это явление, при котором энергия магнитосферы высвобождается без явных внешних причин. Обычно это происходит из-за нарушения равновесия в хвосте магнитосферы — протяженной структуры, которая тянется за планетой с обратной стороны от Солнца на расстоянии более чем на 100 тыс. км.
— Такие события происходят достаточно часто. Их мощность слабее, чем у обычных магнитных бурь, — пояснил «Известиям» руководитель лаборатории Сергей Богачев, — Причем интересно, что в минимуме солнечной активности суббури происходят чаще.
Может быть, в эти периоды их просто проще регистрировать, предположил он.
Новая квазилуна поможет понять эволюцию Солнечной системы
Астрономы из Мадридского университета Комплутенсе (Испания) обнаружили новый квазиспутник — астероид 2025 PN7. Открытие было сделано на основе данных телескопа Pan-STARRS-1, расположенного на Гавайях.
Квазиспутники — это астероиды, которые находятся в орбитальном резонансе с Землей, но не связаны с ней силами гравитации. Они движутся рядом с планетой, создавая иллюзию обращения вокруг нее. 2025 PN7 стал седьмым известным объектом такого рода.
В научной статье специалисты уточнили, что диаметр 2025 PN7 составляет от 15 до 30 м. Он движется по вытянутой орбите, и его расстояние от Земли меняется. В минимуме оно составляет около 4,5 млн км (что в 12 раз дальше, чем Луна), а на максимуме — около 60 млн км. Астероид сопровождает Землю уже порядка 60 лет, и еще столько же «свидание» будет продолжаться.
2025 PN7 стал седьмым открытым квазиспутником. По мнению исследователей, эти объекты — удобные цели для новых космических экспедиций. Они могут помочь лучше понять эволюцию Солнечной системы.
В 2026 году к одному из таких объектов — астероиду Камоалева — отправится китайский аппарат «Тяньвэнь-2». Предполагается, что он сфотографирует поверхность небесного тела, соберет образцы его вещества и доставит на Землю. Миссия продлится более чем десятилетие.