Одно из крупнейших средневековых больничных кладбищ Великобритании располагалось на месте нынешних зданий Колледжа святого Иоанна (St John’s College) в Кембридже. Во время археологических исследований, сопровождавших работы по перестройке здания викторианской эпохи, в 2011 – 2012 годах были найденыостанки около 1300 человек, похороненных на этом кладбище в XIII – XV веках.

На этом месте находилась больница Иоанна Богослова, от которой основанный в 1511 году колледж унаследовал свое название. Больница существовала с 1195 года и принимала больных из бедных слоев населения. При поддержке церкви она выросла из небольшого здания на пустыре в крупный госпиталь, где лечились студенты и преподаватели университета, а также жители города.

Не смотря на предположение, что найденное средневековое кладбище связано с эпидемией Черной смерти, археологи не нашли ни одного захоронения этого периода (1348 – 1350). В последующие века захоронения жертв чумы в Кембридже устраивались на окружающих город пастбищах, таких как Мидсаммер-Коммон (Midsummer Common), вероятно, что так поступали и в XIV веке.

Как установили археологи, за века существования этого кладбища, на нем было захоронено шесть «поколений» умерших, то есть территория его была полностью использована шесть раз. На кладбище был устроен колодец и проложены дорожки, посыпанные гравием и обсаженные по бокам цветами, как на современных кладбищах. Семена этих средневековых цветов также удалось обнаружить ученым.

Изучение останков подтвердило, что данное кладбище предназначалось преимущественно для бедных. Большая часть умерших была похоронена без гробов и даже без саванов. Украшения или личные вещи встречаются в единичных захоронениях.

Полный отчет о раскопках был опубликован в Archaeological Journal.

Ученые из Висконсинского университета в Милуоки исследовалиобразцы сточных вод из очистных сооружений 71 города США. Они обнаружили, что состав бактерий в этих образцах позволяет с точностью в 81-89% установить долю лиц, страдающих ожирением в данном городе.

Благодаря предыдущим исследованиям уже было известно, что бактериальный состав кишечной микрофлоры у толстых и тонких людей значительно отличается. Теперь же стало ясно, что подобные отличия проявляются и в после того, как содержимое многих кишечников попадает наружу, смешивается и проходит многие километры канализационных труб.

Различия бактериальной флоры кишечника у толстых и худых людей заключаются не только в разном наборе видов живущих там бактерий, но и в степени этого разнообразия. Исследования, проведенные на близнецах, один из которых был худым, а другой страдал ожирением, показали, что в последнем случае число видов бактерий, обитающих в пищеварительном тракте, значительно ниже. Ученым это напомнило изобилующий питательными веществами пруд, где доминируют всего несколько видов. В кишечнике худых людей, как правило, представлен более широкий спектр бактерий из типа Bacteroidetes, специализирующихся на расщеплении крахмала и растительных волокон на более короткие молекулы, которые организм может использовать в качестве источника энергии.

Экономист Евгений Ясин, политгеограф Дмитрий Орешкин и эксперт в области электоральной статистики Сергей Шпилькин, входящие в жюри премии «ПолитПросвет», назвали имена 13 претендентов на эту премию в номинации «Аналитика». Среди них авторы, которые неоднократно публиковались или выступали с лекциями на «Полит.ру»: Владимир Пастухов, Владимир Гельман, коллектив авторов во главе с Вадимом Волковымиз Европейского университета в Санкт-Петербурге (включая и Марию Шклярук). 

Кроме того, в лонг-лист вошли Александр Кынев, Дмитрий Бутрин, Георгий Мирский, Екатерина Шульман, Владимир Иноземцев, Александр Габуев, Игорь Клямкин, Наталия Смирнова и Григорий Охотин, Сергей Алексашенко и Игорь Яковенко. Полная коллекция ссылок на публикации авторов в номинации «Аналитика» представлена на сайте премии http://politprosvet.org/winners/view/?163. 

Другая часть жюри «ПолитПросвета» в составе журналиста Анны Качкаевой, основателя журнала «Отечественные записки» (2001-2014) Татьяны Малкиной и основателя телеканала «Дождь» Наталии Синдеевой определило 14 кандидатов на премию в номинации «Публицистика». 

Ими стали Лев Шлосберг, Мария Эйсмонт, Михаил Ямпольский, Ирина Прохорова, Константин Эггерт, Константин Газе, Илья Мильштейн, Александр Привалов, Татьяна Щербина, Лев Клейн, Кирилл Мартынов, Елена Рачева и Наталья Галимова. Полная коллекция ссылок на публикации авторов в номинации «Публицистика» представлена на сайте премии http://politprosvet.org/winners/view/?164. 

Председатель жюри в обеих номинациях – писатель и публицист Александр Архангельский. Правом совещательного голоса при выборе финалистов и лауреатов обеих номинаций обладает основатель фонда «Династия»Дмитрий Борисович Зимин. Всего на конкурс было подано 90 заявок от редакций центральных и региональных СМИ, общественных организаций, членов жюри и членов Совета фонда «Либеральная миссия». Объявление шорт-листа премии состоится не позднее 25 апреля 2015 года. Имена двух лауреатов станут известны 27 мая, во время торжественной церемонии. Денежное вознаграждение каждого из них составит 250 тыс. рублей. Победители по традиции прочтут серию лекций в университетах страны. 

В пресс-релизе отмечается, что премия «ПолитПросвет» была основана в 2011 году и проводится ежегодно при поддержке фонда «Либеральная миссия». Миссией Конкурса является выбор и поощрение авторов публицистически ярко формулирующих позицию по актуальным вопросам общественной и политической жизни. Цель Конкурса – привлечение внимания и поощрение публичных интеллектуалов в области современной политики и общественной жизни.

1 апреля на сайте NASA появилось сообщениео планируемых в начале июня этого года дальнейших испытаниях устройства под названием «Сверхзвуковой замедлитель для условий низкой плотности» (Low Density Supersonic Decelerator, LDSD). Необычный агрегат, который журналисты успели прозвать «летающей тарелкой», будет поднят в стратосферу над Тихим океаном и должен будет благополучно спуститься оттуда.

Этот сложный агрегат необходим для выполнения важной задачи – мягкой посадки на Марс. Трудность этой операции задача можно понять, узнав, насколько разрежена марсианская атмосфера. Атмосферное давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного, чтобы добраться до зоны с таким давлением на Земле, надо подняться более чем на 30 километров. Разреженность атмосферы не дает возможность затормозить спускаемый аппарат, в результате велик риск, что он разрушится при ударе о Марс.

Так и произошло, например, при первой попытке посадки на Марс. Советский аппарат Марс-2 в 1971 году из-за программной ошибки вошел в атмосферу Марса под слишком отвесным углом, в результате не успел достаточно снизить скорость, парашют оказался недостаточно эффективным, и Марс-2 разбился о поверхность планеты.

Более удачным оказался Марс-3, который 2 декабря 1971 года сумел совершить мягкую посадку на Марс. Для этого спускаемому аппарату Марса-3 (и его создателям) пришлось немало потрудиться. Сначала он применил торможение двигателями еще до входа в атмосферу. Затем при помощи специальных двигателей аппарат был сориентирован так, чтобы войти в атмосферу под нужным углом. Эта операция удалась, а дальше началось аэродинамическое торможение в атмосфере. В определенный момент сработала парашютная система, а начиная на высоте приблизительно 20 – 30 метров заработал специальный тормозной двигатель мягкой посадки. Часть удара о поверхность была погашена пенопластовой оболочкой.

Подобная схема посадки на Марс применялась и в последующих экспедициях: торможение до входа в атмосферу, торможение об атмосферу, использование парашюта,     торможение двигателем, посадка на подушки безопасности. Но все равно задача была непроста, и многие марсианские миссии преждевременно завершились на этапе посадки. Непосредственно перед моментом посадки была потеряна связь со спускаемым аппаратом Марс-6. Вероятно, он разбился при ударе о поверхность. Также во время посадки был потерян Mars Polar Lander.

Смягчить удар о Марс аппаратам «Викинг-1» и «Викинг-2» помогли посадочные опоры с встроенными амортизаторами из алюминия, которые сминались при посадке, беря удар на себя. В миссии «Mars Exploration Rovers», доставившей на поверхность Марса марсоходы Spirit и Opportunity, сначала скорость снижалась аэродинамическим торможением. Затем раскрывался парашют. Во время снижения на парашюте специальная радиолокационная установка в нижней части посадочного модуля, определяла расстояние до поверхности. Когда аппарат опускался до высоты 1,5 км, включалась камера Descent Image Motion Estimation Subsystem (DIMES), которая делала три фотографии поверхности с задержкой четыре секунды, чтобы автоматически определить горизонтальную скорость спускаемого аппарата. Затем двигатели начинали торможение аппарата. Чтобы препятствовать хаотическому горизонтальному смещению под действием сильного ветра, была создана векторная система реактивных двигателей (TIRS). Наконец, в момент посадки свою роль сыграли особые воздушные подушки безопасности с оболочкой из двойного слоя очень прочного материала – «вектрана».

Сходная схема была применена и при посадке марсианской научной лаборатории с марсоходом Curiosity в августе 2012 года. При спуске было использовано 76 различных пиротехнических устройств, отделявших выполнившие свою задачу блоки и выпускавших парашют. Специальный алгоритм управляемого входа в атмосферу отслеживал ошибки и давал команды по их компенсации. На высоте около 10 км при скорости 470 м/с (двукратная скорость звука в атмосфере Марса) раскрылся самый большой в истории сверхзвуковой парашют, длиной 50 и диаметром 16 метров. С высоты в 3,7 километров начала работать фотокамера, снимавшая поверхность Марса. На высоте около 1,8 км, двигаясь со скоростью около 100 м/с, марсоход и спускаемый аппарат отделились от капсулы с парашютом.

За завершающий этап посадки Curiosity отвечали реактивные двигатели, объединенные в особое устройство «Небесный кран» (Sky crane). Он представлял собой платформу с восемью двигателями, которая на трех тросах плавно опускала модуль на поверхность Марса. Когда датчики в колесах Curiosity подтвердили контакт с грунтом, тросы и электрический кабель, связывавший модуль с «Небесным краном» были перерезаны, и платформа отлетела в сторону. Не смотря на все эти предосторожности, создателям аппарата пришлось поволноваться в момент посадки. Потом они назвали последний этап спуска «семь минут ужаса».

Но для чего нужно принципиально новое устройство? Ведь для последующих марсианских миссий можно использовать все те же наработанные схемы, улучшив технологию «Небесного крана». Дело в том, что в будущем потребуется мягко спустить на Марс куда большие грузы. Спускамый модуль «Марса-3» весил всего 355 килограммов, «Викингов» – 572 килограмма, Spirit и Opportunity – 185 килограммов, Curiosity – 899 килограммов. Речь же идет о спускаемых аппаратах весом в две тонны и более.

Для этой цели и предназначен «Сверхзвуковой замедлитель для условий низкой плотности», та самая «летающая тарелка». Конечно, правильнее ее было бы назвать «спускающейся тарелкой». LDSD соединяет в себе аэродинамические щиты и сверхзвуковой парашют. Аэродинамические щиты официально зовутся «Сверхзвуковые надувные аэродинамические замедлители» (Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerators, SIAD). Это большие баллоны, которые образуют что-то вроде пончика по ее краю платформы. По расчетам создателей аппарата, они должны обеспечить эффективное торможение в атмосфере, чтобы сбросить скорость спуска от трех с половиной скоростей звука до всего двух. Достигнув этой цели, аппарат сможет использовать сверхзвуковой дисковый парашют (Supersonic Disk Sail, SSDS). Надувные баллоны существуют в двух модификациях, так что установка может быть диаметром шесть или восемь метров.

Руководит проектом LDSD Марк Адлер. Специалистам по информатике известны его работы в области сжатия данных (он разработал хеш-функцию Adler-32и кроссплатформенную библиотеку zlib). Но Адлер с 1992 года работает в различных проектах NASA, а с 1996 года занят именно марсианскими программами. В частности, он работал над проектом  Mars Exploration Rover (марсоходы Spirit и Opportunity).

Интересно отметить, что технология более эффективного торможения в атмосфере Марса не только позволит опускать на его поверхность серьезные грузы, но и развяжет руки исследователям в выборе места посадки. Ранее марсианские возвышенности были недоступны для спускаемых аппаратов именно из-за того, что путь в атмосфере оказывался недостаточно большим, чтобы успеть затормозить. Возрастет и точность посадки.

Компоненты LDSD уже испытывались по отдельности в аэродинамической трубе и при помощи специальной рельсовой установки с реактивным двигателем. 28 июня 2014 года был проведенпробный спуск всей системы. LDSD был поднят на аэростате на высоту 37 километров, затем при помощи реактивного двигателя достигт высоты 55 километров и оттуда начал спуск, сначала при помощи надувной тормозной системы, а затем на парашюте. Баллоны помогли аппарату за 107 секунд снизить скорость с 3,8 до 2,5 скорости звука. После этого был выпущен парашют диаметром 33,5 метра. Хотя он был более чем в два раза больше того, что использовался при спуске Curiosity, его начало отрывать от аппарата. В итоге LDSD упал на воды Тихого океана на скорости т 32-48 километров в час. Не смотря на этот инцидент, результаты испытаний были признаны удачными удачными, и вот NASA приступает к новому этапу подготовки.

Следующие испытания пройдут у острова Кауаи в период с 2 по 12 июня 2015 года. Будет испытына восьмиметровая модификация аппарата. По итогам прошлогодних испытаний внесены изменения в форму парашюта и структуру его арматуры. За процессом снижения LDSD будут следить специалисты из Лаборатории NASA по изучению реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory), где создается этот агрегат.

Новое лекарство от болезни Альцгеймера предложилиученые из Йельского университета.

 

 

Примечательно в этом лекарстве то, что не такое уж оно и новое – вещество AZD0530 было разработано как лекарство от рака фармацевтическим гигантом «АстраЗенека». Но как лекарство от рака оно не показало никаких вселяющих оптимизм результатов, и было бы забыто, если бы не новый проект NIH. Национальные институты здоровья (NIH) – основной государственный орган в США, регулирующий биомедицинские исследования. Значительная часть государственного финансирования распределяется ими.

Недавно они запустили проект, дающий второй шанс неработающим лекарствам. Чтобы начались клинические испытания нового лекарства на людях, оно должно оказаться эффективным при лечении животных моделей болезни. Потом нужно получить разрешение контролирующих органов, и можно начинать испытания на людях. Первые стадии клинических испытаний в большей степени посвящены доказательству безопасности лекарства, исследованию возможных побочных эффектов и подбору дозы. В них участвует довольно мало людей, часто не больше десятка добровольцев, но все это занимает не так мало времени. К третьей фазе клинических испытаний число участников в некоторых случаях может достигать нескольких тысяч, но обычно числа гораздо скромнее. Основываясь на результатах третьей фазы, обычно уже принимают решение о допуске препарата на рынок, но исследование продолжается и после.

Иногда понимание того, что препарат неэффективен, приходит уже после выпуска на рынок, и очень часто – как раз во время третьей фазы.  К этому моменту на разработку и исследование лекарства потрачено много времени и денег (фармкомпании обычно закладывают эти расходы в цены успешных эффективных препаратов).

Но человеческий организм устроен очень сложно, и это дает лекарствам, оказавшимся неэффективными против какой-то одной болезни второй шанс. Например, белок, с которым должно взаимодействовать лекарство, может оказаться вовлечен в регуляцию сразу нескольких процессов. Или не очень эффективный ингибитор одного белка благодаря своей пространственной структуре окажется эффективным ингибитором другого. Похожая история вышла с популярнейшим лекарством силденафилом (известным под названием «Виагра»): его разрабатывали для лечения ишемической болезни сердца, но кровоток в коронарных сосудах не улучшился, зато улучшился в малом тазу (подробнее об этом и других похожих случаях можно почитать в нашем особом очерке).

Это не очень редкая ситуация, но такой эффект не так просто обнаружить. В самом деле, нельзя случайно увидеть, что лекарство эффективно против другой болезни, если участники испытаний этой второй болезнью не болеют. То есть нужно, чтобы эффект можно было наблюдать и у здоровых людей (как в случае с силденафилом) или чтобы среди участников испытаний оказались люди, страдающие второй болезнью тоже.

Но все-таки в некоторых случаях на основании наших знаний об устройстве живой природы вообще и человеческого организма в частности можно предположить, где именно лекарство может оказаться эффективным.

Вещество AZD0530 (саракатиниб) – ингибирует киназы семейства Sfk. Киназы – это регуляторные белки, которые активируют другие белки, фосфорилируя их. Как правило, повышенная активность киназ связана с более быстрым ростом и размножением клеток. Поэтому вышедшие из-под контроля киназы часто обнаруживаются в опухолевых клетках. В некоторых случаях их выход из-под контроля оказывается непосредственной причиной злокачественной трансформации клетки, иногда просто делает уже появившуюся опухоль более агрессивной.

Вообще киназы участвуют во многих клеточных процессах, и к возникновению патологии приводит не сама по себе их активность, а избыточная активность. Избыточная активность киназ (избыточное фосфорилирование тау-белка) – один из аспектов патогенеза болезни Альцгеймера.

Широко известно, что симптомы болезни Альцгеймера вызываются агрегацией неправильно свернутого белка β-амилоида. Менее известно, что кроме этого в клетках мозга больных присутствует аномальный тау-белок. Среди ученых нет единого мнения о том, какой механизм вносит больший вклад в патогенез. В норме фосфорилированный тау-белок стабилизирует микротрубочки – составные части цитоскелета. Но при избыточном фосфорилировании тау-белка (избыточной активности соответствующих киназ) он больше не может поддерживать цитоскелет, а вместо этого слипается в комки. А стабильность цитоскелета для нейтронов особенно важна из-за их специфической формы.

Поэтому авторы работы предположили, что если использовать AZD0530 в качестве ингибитора киназы тау-белка, то симптомы болезни Альцгеймера отступят. Мышам с болезнью Альцгеймера на протяжении четырех недель давали лекарства и обнаружили, что у них улучшилась пространственная память (они стали быстрее ориентироваться в лабиринте). На клеточном уровне также были заметны улучшения. Примечательно, что никаких изменений в метаболизме β-амилоида не произошло, то есть результаты работы скорее свидетельствуют, что решающий вклад в симптоматику вносит аномалия тау-белка, а не β-амилоида.

Группа ученых из Токийского университета разработаламозговой имплантат, который позволил слепым крысам справляться с прохождением лабиринта не хуже, чем зрячим. Исследователи считают, что подобное устройство в будущем поможет и слепым людям.

В эксперименте, описанномв журнале Current Biology, использовался миниатюрный геомагнитный комплекс, подобный тем, что устанавливают в смартфонах. Он был соединен при помощи электродов с мозгом крысы, посылая слабые сигналы в зрительную зону мозга, в зависимости от положения животного по отношению к сторонам света.

Через два дня после подключения прибора, лишенные зрения крысы в 80 %  случаях справлялись с лабиринтом, который ранее был им не под силу. Они, подобно зрячим крысам, исследовали лабиринт, возвращаясь в случае необходимости в начальную точку. Если же ученые отключали нейропротез, способность крыс к ориентации опять пропадала.

Руководитель научного коллектива Юдзи Икегайя (Yuji Ikegaya) говорит, что исследователи были удивлены способностью крыс всего за пару дней научиться использовать новое чувство, которого ранее они ранее никогда не испытывали. Он подчеркивает, что эксперимент не возвращал крысам зрение, а давал им новую способность определять положение своего тела в пространстве относительно сторон света. Воодушевленный результатами эксперимента, ученый считает, что в будущем у людей может появиться не только «компасное чувство», но и способность реагировать на свет в ультрафиолетовом диапазоне, радиоволны, ультразвук и другие источники информации, которые не воспринимают органы чувств, которыми мы наделены от рождения.

Дискуссию, начатую Львом Клейном и Еленой Балановской в первой и второй частях беседы "Этногенез и синтез наук", и статье Александра Козинцева, продолжает Виктор Шнирельман, доктор исторических наук, главный научный сотрудник Института этнологии и антропологии РАН.

Сегодня вновь говорится, и вполне справедливо, о больших возможностях, которые открывает междисциплинарный подход. И раздаются призывы к совместным исследованиям специалистов смежных дисциплин. Всё это, разумеется, нельзя не приветствовать. Но хотелось бы напомнить, что еще в советское время был накоплен большой опыт междисциплинарных исследований, и не стоило бы его игнорировать. Ведь этот опыт позволяет оценить всю сложность такого рода исследований и, возможно, избежать ошибок, которые по неопытности допускали предшественники. 

Ведь надо иметь в виду, что от участников междисциплинарного исследования прежде всего требуются хотя бы элементарные знания о методах и инструментарии смежной науки. Но иметь такие знания очень непросто в силу сложности современной науки – иной раз не хватает жизни даже для того, чтобы овладеть всеми тонкостями своей собственной науки.

Что уж тут говорить о смежной! Поэтому, как мне представляется, время энциклопедистов-одиночек прошло. Кажется тривиальным напоминать, насколько критически археологи относятся к лингвистам, которые пытаются использовать археологические данные, и с каким сомнением лингвисты воспринимают попытки археологов опираться на лингвистику. 

Поэтому междисциплинарные исследования представляются мне элитным знанием, доступным очень немногим – причем я имею в виду не только проведение этих очень сложных исследований, но даже восприятие их результатов. Кто сегодня в условиях массового общества способен адекватно это воспринимать и оценивать? В 1980-х гг. мне посчастливилось работать вместе с нашими ведущими лингвистами-компаративистами, и мы занимались именно междисциплинарными исследованиями.

Некоторые результаты (о них ниже) были весьма удачными. Но выясняется, что об этих наших работах не знают (или не хотят знать) даже наши ведущие специалисты по этногенезу, хотя результаты публиковались в ведущих журналах. За пределами нашей небольшой группы не было ни обсуждения этих работ, ни каких-либо критических замечаний. И до сих пор никаких ссылок на эти работы я не встречаю. 

Это стало одной из причин, почему я резко сменил область исследований. И с тех пор мне стало интересно, что же нужно широкой публике, чего она ждет от ученых. Так я и вышел на проблемы национализма. 

Но сначала немного об археолого-лингвистическом синтезе. Пытаясь найти какие-то общие точки опоры, мы очень скоро поняли, что речь должна идти о серьезных исторических трансформациях, которые вели к кардинальным культурным изменениям и лингвистическим инновациям. При этом надо было еще согласовать методики, чтобы иметь дело с одними и теми же синхронными процессами в одних и тех же регионах. На счастье я тогда занимался возникновением производящего хозяйства, и оказалось возможным фиксировать эти процессы как археологически, так и лингвистически (опираясь на реконструированную лексику, а это само по себе требует большого искусства). 

В результате стало возможным как разработать методику ("Советская этнография", 1988, № 4), так и предложить ряд интересных реконструкций. Мне кажется, наиболее удачная касалась Индии («Вестник Древней Истории», 1992, № 1). Но и наша с Милитаревым реконструкция, связанная с Ближним Востоком, тоже представляется небезынтересной. 

Сложность таких реконструкций связана с тем, что они требуют очень высокого профессионализма и обширных знаний в самых разных областях. Ведь, помимо археологических и лингвистических, нам пришлось учитывать биологические и палеогеографические данные, да еще и «путешествовать» с одного континента на другой. И выискивать редкие публикации, которые было очень непросто раздобыть. Но было и немало методических трудностей.

Сошлюсь на простой пример. Археологам очень важно знать, о каком именно каменном сырье идет речь, ибо его точно установление может дать важную информацию об источниках сырья и «торговых путях», т. е. о взаимоотношениях между древними обществами. Но на уровне праязыков иной раз реконструируется только термин «камень», и это, конечно, может разочаровать археолога. 

Теперь о самих процессах. Мне представляется, что невозможно судить о древних процессах, не имея глубоких знаний о том, что собой представляют традиционные общества и традиционные культуры. Здесь мы уже вступаем в область этнографии, или сегодня – этнологии (но я предпочитаю термин «культурная антропология»). Такие знания иной раз способны поставить в тупик представителя смежных наук, занимающихся тем, что у нас называется «этногенез» (в 1923 г. Ефименко называл это «этногенией»). 

Приведу простой пример. В 1991 г. мне довелось проводить исследования среди индейцев-тлингитов на Аляске. По моим данным, уже во второй половине XX в. процент межэтнических браков у них достигал 60%. Но это нисколько не размывало их самосознание – они продолжали считать себя тлингитами. Мне могут возразить, что это, мол, результат современных процессов. Но я побывал в семье, где женщина пожилых лет происходила из атапасков и, кстати, узнав, что я из России, продемонстрировала мне свое генеалогическое древо, составленное американским антропологом, где обнаруживалась и парочка русских (и это на уровне середины XIX в.). Сын этой женщины был женат на белой американке, а их дети были тлингитами. 

Является ли все это результатом именно современности? Массовые материалы показывают, что в традиционных обществах были очень распространены обычаи адопции (т.е. усыновление или удочерение, причем речь шла не только о детях, но и о взрослых). И родство там имело социальный, а не генеалогический, характер. Иными словами, чтобы стать членом клана, надо было пройти обряд инициации. Сегодня таким образом в члены племени нередко принимают белых американцев. Но в прошлом речь могла идти о представителях соседних племен (хайда и др.). 

Как это соотносится с языком и культурой? В таких обществах нередко встречается ситуация билингвизма. А при переселении в иную общину люди могут переходить и на другую культуру. В 1992 году на Камчатке я встретил молодую корячку, которая ненадолго вернулась к родителям в свое родное село, и я видел, как она радовалась, надевая свои девичьи платья. Но она вышла замуж в отдаленную общину, где должна была уже носить совершенно иную одежду и следовать иным нормам. 

Стремление завести себе свойственников в отдаленных и, нередко, инокультурных общинах – едва ли не повсеместная практика в традиционных обществах, которая объясняется социальными и экономическими факторами. Специалистам это хорошо известно, и я об этом писал, в частности, во втором томе «Истории первобытного общества» (М., 1986).    

У тех же коряков я наблюдал обряд захоронения, для которого шили особые платья и изготавливали особые украшения, которые покойники при жизни никогда не носили. Но ведь, раскапывая древние захоронения, археологи могут встретиться именно с таким обрядом – каковы же будут их выводы? Все такие парадоксы обнаруживает этноархеология (этнографическая археология, а вовсе не этническая, как у нас иной раз ее подают). 

Она способна повергнуть археолога в шок, ибо ломает все стереотипы, и ее данные не соответствуют «здравому смыслу». Возможно, поэтому она и не получила у нас широкого применения, хотя, на мой взгляд, она способна дать очень много для совершенствования методик и для более глубокого и дифференцированного подхода к интерпретации полученного археологами материала. Когда-то я об этом писал ("Советская этнография", 1984, № 2), но мало кто обратил на это внимание. 

Главный мой вывод – в традиционных обществах не было ничего подобного тому, что сегодня понимается под «этносом». И многие современные этносы были сконструированы политиками и чиновниками при опоре на ученых-романтиков сравнительно недавно. Л.С. Клейн правильно обращает внимание на психологическую сторону этнического – этнографам и культурным антропологам это давно известно. Но в таком случае мы должны иметь в виду всю сложность психологического фактора и говорить о множественной, ситуационной, плавающей или символической этничности. 

Никакого сплоченного этноса из этого не получается. И, например, то, что профессиональные лингвисты называют диалектами аборигенов Австралии, сами аборигены называют отдельными языками. А, например, та общность, которая у нас называется коряками, распадается на чавчувенов и нымылланов. Первые были оленными и вели подвижный образ жизни, а вторые занимались прибрежным рыболовством и морским промыслом и жили в значительной мере оседло. Следовательно, археолог в этом случае обнаружит существенные различия в образе жизни и культуре. И ему вряд ли придет в голову объединять это в некое единство. 

Далее, возьмем Северную Африку и Сахель, где керамическим производством и металлургией занимались небольшие оседлые иноязычные группы, снабжавшие своей продукцией большую массу окружающего кочевого населения. Археолог в этом случае обнаружит достаточно гомогенный керамический ареал и, если ему повезет, установит место производства этой керамики. Но он вряд ли придет к выводу о том, что речь идет о культурно разнородных группах! А ведь для эпохи неолита археологические культуры выделяются, прежде всего, именно по керамике. 

В связи с этим встает и более общий вопрос о том, по каким критериям выделяются археологические культуры. И обнаруживается, что в зависимости от эпохи и от региона, по очень разным, – где-то по керамике, где-то по руководящим типам, где-то по целым комплексам материальной культуры, где-то приходится руководствоваться только погребальным инвентарем, а где-то материалами с поселений. Но в таком случае, насколько сопоставимы такие культуры? А ведь сегодня наблюдается ярко выраженная тенденция отождествлять их с «этносами», что, на мой взгляд (да, и насколько я понимаю, на взгляд Л.С. Клейна), весьма сомнительно. 

По всем этим причинам широкие построения типа «теории этногенеза» Льва Гумилева не имеют серьезных методических оснований и только порождают новые мифы о «предках». Мало того, если идентичность связана с психологией, то не приходится говорить об этносе как о каком-либо «социальном организме».

Да, люди владеющие общим языком, могут легко общаться друг с другом. Но означает ли это, что у них будут общие культурные предпочтения (а если и будут некоторые, то в какой именно области) или политические пристрастия? И, кстати, о каком «самовоспроизводстве» этноса в традиционных обществах может идти речь, если обычаи экзогамии требовали искать супругов в других общинах или племенах, нередко с иной культурой? Во всяком случае сами люди причисляли своих свойственников к «чужакам» и именно поэтому подозревали своих жен в колдовстве. 

А иной раз между такими общностями велись постоянные войны (как у энга Новой Гвинеи). Кстати, и с точки зрения демографии (сегодня имеется множество интересных исследований по демографии в традиционных обществах. Я детально обсуждал эти данные еще в 1986 г.), трудно говорить об «обособленной и самодостаточной» жизни отдельных общин или неких устойчивых общностях в традиционных условиях. 

Тем более, имея в виду высокую динамику традиционных обществ, трудно представить себе некий «социальный организм», живущий обособленно, где более половины браков заключается в его пределах. А как же с обычаями экзогамии? Поэтому о сопряженности популяции с этносом для традиционных условий можно говорить с большой натяжкой. Ведь изоляты, если и встречались, то крайне редко в исключительных случаях. Да и ту общность, которую генетики сочтут популяцией, вряд ли можно назвать «этносом», если исходить из "эмного" (emic) подхода, т.е. того, как это осознается самими людьми, а не внешними наблюдателями.  

И что означает «этническая солидарность»? Да, она может возникать в определенных ситуациях и в определенные исторические периоды. Но охватывает ли она всех членов этноса? И насколько долго это длится? И о какой солидарности может идти речь у тех же энга, когда они постоянно воевали друг с другом?  

Ведь этнос – это не государство с его институтами, которые действительно являются работающими организмами. А понятие «социального организма» возвращает нас в XIX век с его органицистской теорией, которая, как хорошо известно, создала основу для расцвета «научного расизма». К сожалению, основанные на этом рецидивы «научного расизма» расцветают и в России. 

Можно было бы порассуждать и о культуре, которая сегодня вовсе не выглядит закрытой гомогенной со строго определенным набором признаков и четкими границами, как это представлялось в эпоху модерна. Уже более четверти века назад культурным антропологам стало ясно, что культура – это открытое дискурсивное динамичное явление. Поэтому-то она доступна всевозможным интерпретациям и в зависимости от подхода может выстраиваться и осознаваться очень по-разному. Но у нас этот взгляд прививается с трудом, в особенности, в кругах, увлеченных исследованиями этногенеза. 

Л.С. Клейн правильно отмечает, что сегодня у профессионалов наблюдается тенденция говорить скорее о лингвогенезе и культурогенезе, чем об этногенезе. Думаю, такой подход более корректен. Выше я показал, что сегодня само понятие об этногенезе далеко не бесспорно, так как мы толком не знаем, когда именно появились современные этносы и как их надо понимать. 

И мне представляется, что, приписывая этнические названия людям, которые давно ушли в мир иной и не могут нам ответить, мы фактически нарушаем их права. Это мне напоминает недавнюю советскую практику, когда этнографы убеждали людей в том, что они лучше знают, кем те являются этнически, чем сами эти люди. Так думать мне позволяет огромный накопленный к сегодняшнему дню массив этнографических данных, говорящих о том, как внешние наблюдатели конструировали крупные этнические общности из отдельных традиционных групп, которые сами никогда так друг друга не определяли. 

Во всяком случае, у культурных антропологов сегодня просматривается тенденция говорить не об этносах, а об этнической идентичности, и даже об идентичности вообще. Это, разумеется, более правильно. Но вряд ли это устроит тех, кто хочет по-прежнему заниматься этногенезом. 

Думаю, не меньше сложностей встречается и у генетиков, если обращаться не столько к результатам их исследований, сколько к методикам и к тому, как и где именно собирался материал и как он обрабатывался и интерпретировался. В эту кухню непрофессионалу трудно проникнуть. Но, чтобы иметь надежные данные, мы должны хорошо понимать, чем именно мы занимаемся и как именно мы этим занимаемся. 

Кстати, сегодня это является особым предметом исследований в рамках таких направлений как «антропология профессии» и «антропология академической жизни». И уже имеются весьма впечатляющие результаты таких исследований, позволяющие судить о социальной роли науки и о том, что она вовсе не является полем, полностью закрытым от влияний извне. Поэтому сегодня настало время подумать о научной рефлексии. В любом случае меня радует, что генетики готовы отказаться от термина «этногенетика», вводившего в заблуждение и порождавшего определенные иллюзии, далекие от реальности.    

И это позволяет мне перейти к другой не менее важной теме о том, для чего мы занимаемся научными исследованиями, кто именно заинтересован в нашем знании и как именно оно используется. К сожалению, специалисты («научные мандарины»), как правило, не обращают на это внимания. Между тем, сегодня рядом с академической наукой возникла альтернативная наука (самого разного толка), причем, иной раз в ее развитии участвуют и некоторые из тех, кто считается учеными.

Речь идет о массе энтузиастов, для которых главным являются не научные методики и не верифицированное знание, а стремление любыми способами наделить свой народ славными предками. Для этого имеется различные мотивации, и я неоднократно обсуждал это в ряде своих книг. 

Речь идет о том, что на наших глазах возникает альтернативная наука, сама по себе достойная изучения как отражение общественных настроений, связанных с определенным социально-политическим контекстом научных исследований и деятельностью местной интеллигенции. Все это, как это ни странно, тоже не привлекает большого внимания наших специалистов. 

На Западе это направление исследований давно развивается в рамках изучения националистических мифов или социальной (исторической) памяти. Причем эти исследования повлияли и на саму науку, заставив поставить вопрос об этике научных исследований. Но и об этом у нас говорить не принято. А между тем, сегодня имеется немало данных о том, как между соседними народами происходит борьба за престижных предков и как в некоторых случаях она создает «научную основу» для идеологии конфронтации вплоть до взаимной ненависти и межэтнических войн. 

Поэтому, на мой взгляд, специалистам по этногенезу было бы полезно интересоваться, кто именно, в каких контекстах и с какими целями использует их данные, как и почему эти данные интерпретируются тем или иным образом – т.е. вовсе не так, как этого ожидают ученые. Это побудило бы специалистов проявлять больше осторожности при интерпретации и публикации своих данных. Напомню, что вот уже полвека западные биологи при публикации общих трудов по биологии человека обязательно включают туда главу о расизме, чтобы показать, что наука не имеет к нему никакого отношения, и объяснить, почему именно. 

Думаю, в нынешней очень сложной международной обстановке, способствующей возвращению расизма (причем в очень разных формах), специалисты по этногенезу, публикующие свои обобщающие работы, тоже должны обращать внимание на этот фактор, дистанцируясь от расизма и национализма. Причем это должны быть не общие формальные рассуждения, а хорошо обоснованные позиции, причем озвученные доступным для простого читателя языком.

Объединенная американо-португальская группа ученых опубликовалав журнале Genes & Immunity, принадлежащем издательству Nature, работу, в которой описываются несколько мутаций в гене CD247, повышающих вероятность заболеть системной красной волчанкой.

Системная красная волчанка – это аутоиммунное заболевание. Это очень «популярная» болезнь – все про нее слышали, но мало кто знает, в чем там дело. Например, в русской статье Википедии «Системная красная волчанка» самый (единственный) подробный раздел – это «Упоминания в популярной культуре».

На самом деле, даже не вполне понятно, откуда взялось название, и при чем тут волки. Самая распространенная версия заключается в том, что болезнь получила свое название за сходство с редкой тяжелой формой внелегочного туберкулеза – туберкулезом лица, называемым на латыни lupus vulgaris. При этой форме туберкулеза на лице появляются изъязвления (желающиемогут посмотреть, как это выглядит), напоминавшие средневековым врачам волчьи укусы. Один из наиболее характерных и заметных окружающим симптомов СКВ – это сыпь на лице, расположенная также как и при соответствующей форме туберкулеза. Немудрено, что до изобретения антибиотиков и прогресса в вопросах доступности медицины, врачи встречались с запущенными формами туберкулеза гораздо чаще, чем с волчанкой.

Сыпь в форме «бабочки» на лице больного СКВ

Сейчас в Европе и среди белого населения Америки регистрируется 40-50 заболевших системной красной волчанкой на 100 000 человек, хотя некоторые оценки существенно отличаются. Чаще всего болеет темнокожее население Карибских островов – около 150 заболевших на 100 000. Еще 50-60 лет назад пятилетняя выживаемость при СКВ была совсем низкой, сейчас в развитых странах около 90% больных живет больше 10 лет после постановки диагноза, а многие вообще проживают жизнь нормальной длины.

СКВ – аутоиммунное заболевание. Иммунитет должен бдительно охранять организм от внешних и внутренних врагов, но при этом не трогать своих (ладно, трогать, но несильно) и не вызывать слишком сильных реакций, которые опаснее болезни. На самом деле, это сложная задача, требующая очень тонкой настройки, - точно отличать своих хороших и чужих безвредных (пыльцу, арахис и кошачью шерсть или, например, вещества, попадающие в организм при укусе комара) от чужих вредных (болезнетворные вирусы, бактерии и паразиты) и своих очень опасных (опухолевые клетки). На молекулярном уровне многие из этих вещей отличаются минимально.

«Сниженный» иммунитет может доставлять много мелких и крупных проблем, тяжелые формы иммунодефицита (СПИД, врожденный иммунодефицит) без дорогостоящего лечения довольно быстро приводят к смерти. Но все-таки современная медицина, как правило, может помочь и даже позволить сохранить приемлемый образ жизни. На другом конце этой шкалы – аутоиммунные заболевания и аллергические реакции. Аллергические реакции иногда развиваются быстро и непредсказуемо, и поэтому могут быть очень опасны.

Аутоиммунные заболевания редко протекают остро, но плохо поддаются лечению и могут заметно снижать качество жизни. Например, к ним относится сахарный диабет первого типа, дерматиты, многое другоеи СКВ.

Центральную роль в деятельности иммунной системы играет главный комплекс гистосовместимости (MHC, major histocompatibility complex). Это белковый комплекс, присутствующий на поверхности клеток. Чтобы T-лимфоцит опознал антиген как фрагмент врага, он должен быть представлен, связанным с MHC белком на поверхности клетки. Например, другие клетки иммунной системы, макрофаги, могут фагоцитировать (проглотить) бактерию, переварить и представить на поверхности. После этого к борьбе с ней подключаются другие компоненты иммунной системы, в том числе, начинается выработка антител. На поверхности Т-лимфоцитов есть свой белковый комплекс, занимающийся взаимодействием с MHC и антигеном. В работе ему помогает рецептор SD3, также состоящий из нескольких белков.

Одна из составных частей CD3 рецептора носит название CD3ζ (ζ – греческая буква дзета) и кодируется геном CD247. Про CD3ζ было известно, что этот фрагмент слабо представлен или отсутствует на поверхности Т-лимфоцитов больных СКВ. В некоторых случаях он вообще оказался заменен рецептором, отвечающим за взаимодействие Т-клеток и антител, уже достигших цели (антитела, связываясь с антигенами, делают их гораздо более доступными для клеток иммунной системы). Фактически, такая замена делает T-клетки легче активируемыми. Значит, иммунитет будет срабатывать чаще, и вероятность ложных тревог может участиться.

Генетический компонент в развитии СКВ был известен и раньше, описаны случаи, когда болели несколько поколений семьи, не живущих вместе. На генетику, правда, сваливают не всю вину, находят причины и среди факторов окружающей среды. Но описаны некоторые гены и конкретные мутации, повышающие вероятность развития болезни.

Поскольку дефицит CD3ζ оказался связан с СКВ, авторы работы попытались найти мутации в кодирующем его гене у больных людей. Для этого они составили список однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в этом гене у 8922 больных и 8077 здоровых людей.

Не все однонуклеотидные полиморфизмы одинаково вредны. Поскольку три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, а основных аминокислот 22, почти все аминокислоты кодируются несколькими сочетаниями нуклеотидов.  Поэтому замена в один нуклеотид в ДНК не всегда приводит к замене аминкислоты в белке. Когда аминокислота все-таки заменяется, она может оказаться замененной на аминокислоту с похожими свойствами, или может оказаться, что аминокислота вообще была не очень важна. Поэтому к изменениям фенотипа приводят, в основном, полиморфизмы, которые заменяют одну аминокислоту в важном месте (например, реакционном центре) белка на аминокислоту с непохожими физическими свойствами или заменяют триплет, кодирующий аминокислоту на стоп-кодон (в этом случае белок просто не синтезируется целиком).

Авторы обнаружили несколько SNP, связанных с заболеванием преимущественно в азиатской популяции. Кроме того, они обнаружили один гаплотип (набор близко расположенных полиморфизмов, передающихся вместе по наследству), связанный с болезнью.

В целом, их исследование подтверждает наличие у СКВ генетических причин.

Устойчивое выражение садиться / сесть не в свои саниизвестно в русском языке как минимум с XIX века. Причем в XIX веке оно чаще всего употреблялось в значении ‘претендовать на неоправданно более высокий статус в обществе; стремиться находиться среди вышестоящий (по положению, образованию и т.п.)’. Характерный пример можно найти у А. Амфитеатрова: «Конечно, между нами сказать, не более как дворянин среднего круга, сел не в свои сани; в свете, между этих новых, жалованных, он был смешенек». Несколько позднее появляется другое значение этого фразеологизма – ‘браться не за свое дело, заниматься тем, на что не способен, на что не хватает знаний, подготовки’.

Это выражение присутствует во многих сборниках народных пословиц и поговорок, а также в диалектных словарях XIX и XX века. Там встречаются и его варианты: не в свои сани не садись, не в свои салазки лезть, попасть не в те сани.

Объяснить происхождение этого выражения первым попытался М. И. Михельсон в книге «Русская мысль и речь. Свое и чужое. Опыт русской фразеологии». Он связал выражение садиться не в свои сани с греческим мифом о Фаэтоне, который не справился с управлением солнечной колесницей своего отца бога Гелиоса. Эта версия с тех пор была повторена во многих других изданиях. Однако ее нельзя признать достаточно аргументированной. У выражения, истоки которого восходят к античной мифологии, мы вправе ожидать наличия параллелей в большом количестве европейских языков. А вот садиться не в свои сани за пределами восточнославянских языков не встречается, причем в белорусский и украинский языки оно пришло из русского довольно поздно.

В словаре «Фразеологизмы в русской речи» (1997) выражение садиться не в свои санисопоставляется с польским на санях – панская (ангельская) езда, но дьявольское падение (пол. na saniach anielskie wożenie, ale diabelskie wywrócenie). Но тут вряд ли можно заподозрить родство двух фразеологизмов, слишком уже разный у них смысл.

Новая версия возникновения этого фразеологизма была выдвинута Еленой Львовной Березович, профессором филологического факультета Уральского федерального университета и сотрудником отдела этимологии и ономастики Института русского языка РАН. Эта гипотеза возникла на основе материалов, собранных в диалектологических экспедициях по изучению вологодских и костромских говоров. По этой версии, первоначальным данного выражения было ‘выйти замуж раньше старшей сестры’.

Диалектологам удалось собрать немало соответствующих примеров: костромское сесть (влезть) не в свои сани: «Села не в свои сани Манька, на три года младше сеструхи, а замуж выскочила», вологодское не в свои сани сунуться (поихать): «Не в свои сани сунулася <…> вперед сестры-то вышла», вологодское не в свою кошёвку сесть: «Не в свою кошевку села, не время ей», костромское поменять розвальни на кошёвку: «Девка, скажут, поменяла розвальни на кошевку, замуж не вовремя выскочила, поперёк старшей сестры».

Кошевка – это легкие санки, часто с высокой спинкой. В них ездили в церковь, на праздники, они же обычно использовались в свадебной процессии («свадебном поезде»). Розвальни же использовались для хозяйственных нужд. То есть девушка, променявшая розвальни на кошевку, раньше срока оставляла свои обязанности и пересаживалась в праздничные свадебные сани.

Фразеологизмы, связанные с посадкой в чужие сани, встречались в этих говорах и в более общем значении, но чаще всего тоже в связи с темой брака: «Не в свои сани села: бедная вышла замуж за хорошего».

Девушки, вышедшие замуж раньше своих старших сестер, традиционно в русской деревне осуждались. Считалось даже, что младшая сестра в таком случае «заберет себе счастье» старшей сестры, и та уже не сможет найти себе жениха. «Не в очередь замуж пошла – скажут, не в свои сани села. Плохо это удачи в семье не будет». Старшие сестры после этого часто не жаловали своих замужних младших сестер. Да и прочие родственники относились с неодобрением. Сходные представления существовали и у других славянских народов. На юго-западе Болгарии даже считали, что женитьба младшего брата или сестры раньше старших негативно влияет на скот. Следует отметить, что гораздо чаще в этой ситуации осуждались младшие сестры, а не младшие братья.

Отмечены в вологодских и костромских говорах и другие фразеологизмы, описывающие эту ситуацию: перескочить (перешагнуть) через старшую (старшего), за (через) огородперескочить (перелезть, перепрыгнуть), заогородскакать, черезколодкупрыгнуть, черездевятуюжердьперескочить, прыгнутьчерезпень, дорогупересечь, противсолнышкаидти, черезснопмолотить, перескочитьчерезсноп, черезпечьпрыгнуть. Существуют и соответствующие лексические единицы: обсеять‘выйти замуж раньше старшей сестры (реже – жениться раньше старшего брата)’, скороспелочка‘младшая сестра, которая вышла замуж раньше старшей’.

Почему же в выражениях, описывающих нарушение привычной последовательности замужества, упоминаются сани? Видимо, дело в том, что сани были традиционным элементом свадебного обряда. На русском Севере они настолько сильно ассоциировались со свадьбой, что становились своеобразным символом. Например, сваты приходили в дом под предлогом, что они хотят одолжить сани. На Вологодчине считался важным для счастья будущей семьи правильный порядок саней, едущих в свадебном поезде. В Костромской области существовало святочное гадание о замужестве, которое называлась запячиваться в сани. Во дворе, где стояли сани, девушка с завязанными глазами должна была, пятясь, в них усесться. Если это удавалось, считали, что она в будущем году выйдет замуж. Сани часто упоминаются и в свадебных песнях. В сборнике песен, собранных П. В. Киреевским, есть, например, такая: «Стоят сани снаряженыя – Слава! И полостью подернуты – Слава! Только сесть в сани да поехати – Слава!».

Интересно, что широкой известностью выражение садиться не в свои сани обязано пьесе А. Н. Островского «Не в свои сани не садись» (1852), где речь идет тоже о брачных намерениях героев. Промотавшийся отставной кавалерист Вихорев хочет жениться на дочери богатого купца Русакова Дуне. Ему удается вскружить девушке голову, но вскоре она понимает, что Вихореву нужны лишь деньги ее отца, и выходит замуж за любящего ее молодого купца Ивана Бородкина. Тут можно вспомнить, что Александр Островский был уроженцем Костромской губернии и долго жил в своей усадьбе Щелыково (ныне в Островском районе Костромской области, в 120 километрах от Костромы). Возможно, от жителей Костромской губернии он и услышал когда-то такое выражение.

Подробнее с работой Е. Л. Березович о возникновении данного фразеологизма можно познакомиться в ее книге «Русская лексика на общеславянском фоне: семантико-мотивационная реконструкция» (М., 2014),  а также в статье «Садиться не в свои сани: этнолингвистический комментарий к фразеологизму» (2013).

Мы публикуем стенограмму и видеозапись лекции доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой СМ-1 МГТУ им. Н. Э. Баумана, члена-корреспондент РАН, много лет возглавлявшего РКК «Энергия» им. С.П. Королева Виталия Лопоты. Лекция прошла в рамках цикла «Публичные лекции Полит.ру» в библиотеке-читальне им. И.С. Тургенева.

Текст лекции

 

Фото Наташи Четвериковой

Добрый вечер. О космонавтике говорить просто и сложно, и я не случайно разместил на слайде 1 13 окон, в десяти из которых видеосюжеты: летают космические корабли, летают ракеты, спутники, взрываются атомные бомбы. Этот коллаж ярко демонстрирует результаты, которые принесла космонавтика нашей стране и человечеству. Это оружие сдерживания, - ракетно-ядерный щит нашей страны, благодаря которому мы с вами смогли не одно десятилетие прожить в мире. С детства каждый из нас поднимал голову и завораживающе смотрел ночью в звездное небо. Видел звезды, планеты, Луну, астероиды и метеороиды, пытались познать небесную бездну и мечтать. Космонавтика принесла нам сегодня уникальные телекоммуникационные возможности, - каждый третий бит информации на Земле передается через космос, например, цифровое телевидение и пр. Сегодня невозможно представить комфортную жизнь без космонавтики, например, каждый день мы начинаем с прогноза погоды и планируем комфортную одежду.

1

Теперь о важном. Цель космонавтики: безопасность, технологическое развитие и благосостояние (слайд 2). Основные и приоритетные семь задач (!), которые нам необходимо решать: постоянный беспрепятственный доступ в космос; безопасность в космосе и защита от опасности из космоса; территориальные, ресурсные интересы; престиж государства; развитие технологий (не только космических, например, лунная гонка, 60-х годов, принесла нам современную кремневую электронику, которая вытеснила тяжелую и дорогую ламповую, с которой мы бы не смогли долететь до Луны); генерация новых знаний; воспитание инженерного и интеллектуального потенциала человечества. Эти амбициозные и непростые задачи должны разогревать умы и души молодежи, заставлять двигаться вперед.

2

Если посмотреть на окружающее нас ночное небо, то видим часть Вселенной (слайд 3): это галактики, наблюдаемые на небесной сфере. Наша галактика, в которой мы находимся, называется «Млечный Путь». Она видна бледной полосой в центре небесной сферы. Всего галактик в нашей Вселенной порядка 350-400 миллиардов. Каждая состоит из ассоциаций звезд, которых, например, в нашей галактике не менее 300 миллиардов. Вооружившись оптическим инструментарием, в полной красе можно увидеть нашу спутницу Луну (слайд 4) и соседние звезды (слайд 5).

3

4

5

Благодаря космонавтике последние полтора десятка лет знания о Вселенной и окружающем нас мире существенно изменились. Началось это когда рентгеновский телескоп подняли на станцию «Мир». Обследуя окружающее небесное пространство было обнаружено странное явление: с некоторых направлений Вселенной (преимущественно из центров галактик) были зафиксированы потоки рентгеновского излучения. Стало понятно, что для проведения комплексных исследований наблюдаемых явлений в окружающем нас пространстве необходим специальный исследовательский инструментарий, работающий в широком диапазоне излучений, который необходимо разместить в космосе над атмосферой Земли (выше 160 км), где нет поглощений во всем спектре излучений (слайд 6). Поэтому для исследования космоса необходимо одновременно измерять весь спектр излучения. Что он несет в себе, что свидетельствует?

6

Начнем с радиоволн. Ученые, исследующие радиоволны из Вселенной, ищут «голос разума» - какие-то закономерные процессы, которые могут подтвердить наличие жизни. К сожалению, до сих пор подтверждения того, что есть что-то разумное вне Земли («голос Вселенной») не нашли.

Спектр инфракрасного излучения свидетельствует нам о тепловых процессах, которые происходят в окружающем нас пространстве Солнечной системы и галактике Млечный путь. К поверхности Земли доходит небольшая часть этого излучения, потому что атмосфера интенсивно его поглощает.

Видимая часть спектра хорошо регистрируется на поверхности Земли и широко используется.

Ультрафиолетовое излучение – свидетельство плазменных процессов, которые происходят на звездах, в галактиках и во Вселенной.

Рентгеновское излучение – это следствие гравитационных катаклизмов. Потоки рентгеновского излучения ученые регистрируют из центров практически всех исследуемых галактик.

Гамма-излучение (γ-лучи) – это самое жесткое излучение после рентгена, и оно несет в себе информацию о термоядерных процессах, которые происходят в звездных веществах Вселенной.

Считается, что космос начинается со 100 км высоты, но следы атмосферы идут гораздо выше. На высоте ~160 км, - практически это грань нашей атмосферы, можно обнаружить ее следы. Это, в значительной степени, зависит от активности Солнца. Например, для чистоты многих исследований Международная космическая станция летает по круговой орбите в диапазоне высот 300–450 км от поверхности Земли. Почему не поднимаемся выше? Потому, что есть опасности для человека при пересечении радиационных поясов, которые охватывают Землю со стороны полюсов, и мы стараемся летать, не достигая их. Нижняя граница радиационного пояса находится на ~580 км. Поэтому орбиты пилотируемых полетов в верхней части не превышают 450 км. Спутники дистанционного зондирования Земли, связи и др. аппараты летают, как правило, гораздо выше. Низкоорбитальные – примерно до ~1500 км, а высокоорбитальные ~ 36 000 км (геостационарная орбита, наиболее «заселенная» ~1500 объектов, из них работают около 400).

Эффективное изучение окружающих нас галактик осуществляется по всему спектру излучений. Началось это, действительно, со станции «Мир», когда ревизии были подвергнуты многие устоявшиеся гипотезы и широко продолжается сегодня.

Первый мощный телескоп появился на орбите в начале 90-х годов. И сразу же количество знаний, открываемых галактик, звезд и планет стало резко возрастать (слайд 7). Наиболее интересные результаты ученым выдавал и выдает телескоп имени Хаббла (США). Многие наблюдаемые туманности Вселенной только в последние полтора-два десятка лет были объяснены,- это последствия взрывов звезд, подобных нашему Солнцу (слайд 8). Посмотрите на великолепные по своей зрелищности фотографии. На фотографиях оценено расстояние от границы до границы этих туманностей: один световой год ~10¹³км.

7

8

Интереснейшее явление было зафиксировано астрофизиками в 2012 году в созвездии Пегас (слайд 9). Это экзопланета Осирис (~0,7 массы Юпитера) на фоне родительской звезды HD209458 (стареющая звезда, которая превратилась в красного гиганта). За этой планетой астрофизики осуществляли постоянное тщательное наблюдение, потому что внешне она очень напоминала Землю. Здесь зафиксирован момент, как экзопланета при вспышке на звезде теряет свою атмосферу. Если на Осирисе была какая-то жизнь, то после этой катастрофы она, к сожалению, прекратилась. Нам необходимо знать и изучать, что и как происходит в космосе, какие опасности могут нам грозить, чтобы создать технологии их парирования (если мы сможем это сделать физически).

9

В результате комплексного анализа фотографий галактик в различных спектрах излучений, включая рентгеновский, выдвинуто предположение о наличии мощнейшего гравитационного катаклизма в центре исследуемых галактик (зона темной материи или «черная дыра»), то есть зона, в которой звезды и планеты исчезают (поглощаются) бесследно. Результат этого гравитационного катаклизма мы фиксируем в виде рентгеновского излучения. После гибели целой галактики начинается рождение сверхновой (слайд 10).

10

Еще немного о Вселенной и галактиках. Все галактики представляют собой, как правило, диски, ассоциации звезд, планет, в центре которых находятся «черные дыры» (слайды 11, 12). Последние полтора десятка лет тщательного изучения объемов Вселенной и галактик появились такие цифры. Положительная материя (то есть общий объем звездного и планетного вещества во Вселенной) составляет около 4%.«Черные дыры» (темная материя) составляют 23%объема Вселенной. Оставшиеся 73%объема – это то пространство Вселенной, в котором все перечисленные массы находятся в постоянном движении. Этот объем Вселенной получил название «Темной энергии».

11

12

Сегодня идет важнейший процесс познания окружающей нас Вселенной. Ученые-астрофизики тщательно исследуют и пытаются понять, что же происходит, почему «черные дыры» поглощают звездное и планетное вещество, и ничего оттуда, кроме рентгеновского излучения, не выходит. Какие механизмы движут наблюдаемыми процессами и многие еще до сих пор непознанные явления.

Галактику «Млечный путь», внутри которой находится наша Солнечная система, мы не можем реально зафиксировать со стороны. Но в результате астрономических исследований и статистического анализа стало понятно, что наша галактика представляет собой некую спиралевидную ассоциацию звезд (подобную спирали Архимеда), состоящую из шести «рукавов» (слайд 13). Солнечная система находится на периферии «рукава Персея». Здесь, на слайде, это место обозначено маленькой звездочкой. Расстояния и скорости в нашей галактике громадные. Например: Луна летает по орбите вокруг Земли со скоростью 1 км/с; Земля летает по орбите вокруг Солнца со скоростью 29,3 км/с и за один год делает один оборот; наша Солнечная система летает вокруг черной дыры в центре галактики с орбитальной скоростью 240 км/с и один оборот делает за 250 млн лет. А комфортные условия проживания на нашей планете мы имеем благодаря периферийному местоположению Солнечной системы в дисковой ассоциации звезд Млечного пути.

13

В Солнечной системе (слайды 14, 15) на ближних орбитах первые четыре планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс – планеты «теплой группы». Следующие четыре и одна «подозрительная» – планеты «ледяной группы». Планета с мудрым названием Юпитер (в 300 раз больше Земли) летает по своей орбите в одной фазе с Землей и защищает ее своим гравитационным полем от астероидов и метеоритов, которые двигаются в поясе астероидов между Марсом и Юпитером со скоростью ~30 км/с. Вспомните челябинский метеорит (размер ~20 м) - посланник пояса астероидов, влетевший в нашу атмосферу и устроивший взрыв при входе в ее плотные слои (мощность взрыва была равна восьми хиросимским атомным бомбам). Взорвался он верхних слоях атмосферы и не принес много бед. Так вот, Юпитер защищает Землю! Все, что «выбивается из строя» в поясе астероидов, Юпитер принимает на себя. Название «Юпитер» появилось в те времена, когда еще не было оптических средств, когда не могли знать устройство Солнечной системы. Случайно ли это?

14

15

Если сложить все массы планет и тел, которые летают в Солнечной системе, то они составят ~0,18% от массы Солнца. Земля просто «кроша» в этой общей массе! Но, мы должны понимать, что нам грозит и какие опасности нас ожидают, чтобы по возможности их парировать.

Расстояние от Земли до Солнца принято называть одной астрономической единицей (а.е.) – это 1,5 млн км. Границей Солнечной системы считается гелиопауза - это зона, где солнечный ветер, состоящий из атомов водорода и гелия, прекращается, т.е. скорость движения атомов от Солнца становится нулевой (расстояние от Солнца ~100 а.е. = 150 000 000 км).

16

В истории космонавтики были удачные попытки исследовать размеры и свойства периферии Солнечной системы. Здесь на слайде 16 показаны все четыре космических аппарата (КА), успешно улетевших на периферию Солнечной системы: «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2» (все аппараты сделаны фирмой Lockheed Martin). Наши ученые участвовали в создании энергетических систем для этих аппаратов – изотопные источники питания были поставлены из СССР. Аппараты летают уже 2–3 десятка лет. Чтобы достичь столь больших расстояний традиционными реактивными технологиями необходим уровень энергетики, которого мы до сих пор не имеем. Для реализации таких миссий использовались гравитационные маневры в поле притяжения планет и электро-ракетная тяга, для которой эффективно использовалась ядерная энергия. Например, стартуем с Земли и летим в сторону Луны, разгоняясь за счет ее притяжения, подлетая к Луне, производим маневр, делая определенное количество импульсов электро-ракетными двигателями, облетаем ее и летим обратно к Земле, разгоняясь от ее притяжения. Делаем такой же маневр вокруг Земли и летим разгоняясь к Венере, используя ее гравитацию. Маневрируя облетаем Венеру и разгоняемся возвращаясь к Земле, маневрируя ее облетаем и летим разгоняясь к Марсу. Далее аналогично используем гравитационные поля Юпитера, Сатурна и других планет. Максимально достигнутая в гравитационных маневрах скорость составляет на сегодняшний день более 80 км/сек. Дальше всех таким образом улетел «Вояджер-1», он находится на границе гелиопаузы (~100 а.е.).

17

Венера (слайд 17). Эта планета ближе к Солнцу, чем Земля. Впервые мы многое узнали о ней, когда в 1967 году космический аппарат «Венера-4» вошел в ее атмосферу. Конечно, он очень быстро прекратил свое существование, но успел передать основные параметры Венеры. Температура поверхности около 500 градусов Цельсия, давление – около 100 атмосфер, плотная углекислотная атмосфера с мощнейшими сернокислыми облаками. И только уже в последние десятилетия с помощью радиолокационных наблюдений смогли увидеть мощные вулканы, мощную планетную динамику, парниковые эффекты, которые там идут.

Однако, если решать задачи территориальных и ресурсных интересов человечества, прогнозировать, что возможное расширение границ Солнца несет риск уничтожения ближайших планет, нам целесообразно исследовать планеты, расположенные подальше от Солнца, например Марс.

18

Следующая планета, находящаяся рядом с Землей – Марс (слайд 18). Это последняя планета «теплой группы». Следующие планеты «ледяной группы», вероятно, надо исследовать только автоматами, пилотируемая космонавтика вряд ли это сможет сделать. Имеющаяся в нашем распоряжении энергетика позволила нам сегодня освоить скорости до второй космической. Напомню, первая – 7,8 км/с, позволяет преодолеть земную гравитацию и зафиксироваться на околоземной орбите. Впервые обосновал эту скорость и огласил ее на своей лекции Исаак Ньютон в 1687 году. Но так как доступная и эффективная энергетика того времени была пороховая, то естественной была мысль сделать мощную пушку, затащить ее на высокую гору и выстрелить вверх ядром, которое сможет преодолеет скорость 7,8 км/с. Но оказалось, что пороховой заряд оказался на столько велик, что ни один существующий тогда материал не выдержит этого взрывного горения… Потребовалось еще 270 лет, чтобы гений Сергея Павловича Королева, использовавший лучшие достижения немецких инженеров, смог создать соответствующую отечественную ракетно-космическую технику и мы смогли в 1957 году преодолеть земное притяжение и начать освоение космоса. Благодаря этим работам смогли первыми достичь Марс. Давление на планете оказалось примерно в 100 раз меньше нашего, земного. Температура на полюсах –150, на экваторе +25 градусов Цельсия. Атмосфера углекислотная. На поверхности планеты на глубине менее 1 метра много замерзшей воды, а на полюсах лед на поверхности. Если говорить о будущем и дорожной карте освоения космоса, то с нашей сегодняшней энергетикой достижимая цель Марс. Но отработать необходимые технологии, которые нам потребуются при дальнейшем освоении космоса, мы должны на Луне (слайд 19).

19

Последние 5 лет проходило много дискуссий, в результате которых сформирована согласованная всеми международными партнерами «дорожная карта» (слайд 20), с возможными сценариями в ближайшие десятилетия. Это два пути: Земля-Луна-астероиды-Марс или Земля-астероиды-Луна-Марс. Второй сценарий появился после, как нам кажется не достаточно проработанного заявления Президента США «мы полетим за астероидами». Я считаю, что мы должны в ближайшие 10 лет работать по программам освоения Луны, разрабатывая необходимые технологии для освоения Марса - реально достижимой цели космонавтики.

20

Ракетная энергетика. Под руководством академика Глушко В.П. исследовано взаимодействие различных видов топлив и окислителей (слайд 21). Подходящих окислителей несколько: кислород, фтор, азотный тетраоксид, перекись водорода и др. Горючих: спирт, керосин, ацетам, метан, НДМГ, водород и др. Из экологически чистых сочетаний самые эффективные – водород-кислород,. Еще более эффективные – водород-фтор, но в результате сгорания получается плавиковая кислота, которая очень опасна и агресивна. Высота столбиков над каждой парой топливо-окислитель показывает величину удельного импульса в пустоте при расширении продуктов сгорания. Анализ результатов исследований, включая комплексные технико-экономические показатели, показывает, что около Земли эффективен керосин-кислород, а в качестве горючего для космоса лучше водород-кислород. Оба эти сочетания топливо-окислитель экологически чистые.

21

Об энергетике космических перемещений. Напомню некоторые, озвученные мною цифры об энергетической структуре Вселенной: 4% - «положительная энергия» (звездное и планетное вещество). 23% - «отрицательная энергия» (черные дыры или темная материя). 73% - «темная энергия» (космос или пространство - энергетическое поле, в котором двигаются звездные и планетные массы). Здесь много неизведанного. Как использовать эту энергетику, нам еще предстоит изучить. А пока мы освоили реактивные принципы движения (слайд 22). При использовании химической энергетики максимальная скорость выброса рабочего тела может быть ~ 4…4,5 км/с, при этом нам удается разогнать ракету до второй космической скорости, ~ 12,8 км/с.
На электроракетных двигательных установках скорость выброса рабочего тела 50–100 км/с. Казалось бы, это использовать лучше. Но обратите внимание, что при химической энергетике мы имеем возможность выбрасывать десятки-сотни тонн в секунду, а в электроэнергетике – граммы в секунду. Естественно, если летать на электроракетных двигателях, то будем летать «спиралями» по длинным траекториям, а химическая энергетика обеспечивает нам быстрое перемещение. Обращаю внимание на эти серые зоны у полюсов. Это радиационные пояса Земли? Если осуществлять грузовые перевозки, то нет вопросов,- можно летать с небольшим изменением траектории (спиральными), многократно пересекая радиационные поля. Людей мы должны максимально оберегать, минимизируя время нахождения в радиационных поясах.

22

Сегодня, для эффективного перемещения при исследованиях и освоении Солнечной системы, используется три вида движения. Реактивное – на базе химической энергетики, реактивное – на базе электро-ракетных установок и гравитационный маневр (разгон в гравитационном поле планет и небесных тел).

Для реализации возможных в ближайшие десятилетия и столетия программ освоения космоса рассчитаны характеристические скорости, необходимые для лунных и марсианских программ (слайд 23). С существующей энергетикой дальше Марса нам пока не улететь. Представленные на слайде данные исследований это, по сути, техническое задание разработчикам ракетно-космической техники на многие десятилетия вперед. Для эффективного исследования космоса и движения вперед, спроектированы, необходимые элементы наземной и космической инфраструктуры (слайд 24). Какие ракеты, буксиры и аппараты должны быть, и какие необходимы орбиты. Какие должны быть инфраструктуры межорбитальная, орбитальная вокруг планет и на планетах. Об этом начали думать и проектировать еще во времена С.П.Королёва и инициативно продолжаем в настоящее время.

23

24

В 2011 году опубликована книга «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы», где все материалы объединены в единую логику. Надеемся, что книга будет хорошим настольным пособием конструкторам и инженерам, - создателям космической техники будущего.

Чтобы обслуживать жизнедеятельность людей на Земле сегодня летают космические аппараты мощностью от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт. А в перспективе уровень энергетики на орбите несколько возрастет до 150…500 киловатт (слайд 25). Чтобы осваивать Луну, надо иметь на орбите уже до 6 мегаватт мощности. А чтобы сделать шаг в сторону освоения Марса, необходим уже уровень 24 мегаватта. Технологии обеспечивающие такой уровень энергетики должны быть созданы.

25

Для экспедиции к Марсу, состоящую, например, из 4 космонавтов и использующей эффективную электро-ракетную энергетику, масса межпланетного комплекса составит ~ 480 тонн. Длительность миссии ~ 2 года (путь в одну сторону 8,5 месяцев, несколько месяцев работы на Марсе или на его орбите и 8,5 месяцев обратно).

Оценим эффективность выведения полезных грузов на орбиты. Чтобы вывести с Экватора на нижнюю орбиту (200 км над Землей) 1 кг полезного груза необходимо затратить 29 кг стартовой массы ракеты (слайд 26). Переместимся на территорию России: для выведения 1 кг полезного груза с космодрома Плесецк необходимо уже 35 кг стартовой массы ракеты (на 20% больше).

26

Основные же интересы космического рынка и количество работающих КА находятся на геостационарной орбите (ГСО, 36 000 км от поверхности Земли). Эта орбита характерна тем, что для ее достижения требуется вторая космическая скорость (большая энергетика) и угловая скорость полета на ней КА и угловая скорость вращения Земли одинаковы (КА всегда летит над одной точкой Земли), что очень выгодно, например, для телекоммуникаций. Чтобы запустить с Экватора (скорость движения поверхности Земли 464 м/сек) на ГСО 1 кгполезного груза необходимо 175 кгстартовой массы ракеты (слайд 27). При запуске на эту же высоту с космодрома «Восточный» необходимо ~350 кгстартовой массы ракеты (на ~200% больше) а при запуске с Плесецка необходимо уже ~700 кгстартовой массы ракеты (на ~400% больше). В такой неэффективной географической и энергетической ситуации находится наша северная страна! Для обеспечения конкурентоспособности выведения полезных нагрузок с территории России необходимо иметь либо максимально эффективные и дешевые средства выведения сверх тяжелого класса, либо развивать технологии осуществления экваториальных пусков, включая космодромы морского базирования.

27

На слайде 28 показано гравитационное поле системы Земля-Луна. Точки Лагранжа (L) 1, 2, 3, 4, 5 – точки либрации (гравитационный баланс системы Земля-Луна и Солнце). Это интересные точки и гравитационное поле, в которых можно находиться с минимальным расходом энергии и использовать его для отработки технологий гравитационных маневров.

28

Свойства точек Лагранжа могут также нам помочь в создании системы предупреждения кометно-астероидной опасности (слайд 29). Челябинский метеорит неожиданно принес нам определенные неприятности. Никто в мире его не видел. Он летел как черное тело и пролетал в сутки ~1,5 млн.км (скорость ~ 30 км/сек). Чтобы такого не повторилось необходимо, чтобы мониторинг окружающего Землю пространства осуществлялся с большой базы и нескольких (не менее 3-х) направлений. Очень выгодное положение для этого имеют точки L3, L4 и L5 – они двигаются по орбите Луны вокруг Земли с одинаковой, как и Луна, скоростью ~1 км/сек. Необходимо в этих точках симметрично расположить специально созданную систему телескопов (слайд 30). Тогда получим постоянно вращающуюся вокруг Земли на расстоянии ~380 000 км систему тройного мониторинга с базой регистрации каждого направления более 70…80 тыс.км. Такая система предупреждения кометно-астероидной опасности с высокой вероятностью зарегистрирует любой блик движущегося небесного тела. Это позволит точно определить регион максимальной опасности для принятия решения и организации эвакуации из нее людей. Обращаю ваше внимание на то, что основные неприятности, которые принес Челябинский метеорит, это поражение людей стеклами. Видели вспышку (скорость света 300 000 км/сек), далее идет звуковая волна (скорость 300 м/сек), и несколько медленней «приходит» ударная волна. Все с любопытством, собираясь у окон, рассматривали световое зрелище входа метеорита в атмосферу, а через некоторое время звуковые и ударные волны «приносили» беду. Правильной реакцией на такие световые эффекты должна быть реакция (как при ядерном взрыве) повернуться к ним спиной на 180^о, лечь (подальше от окон) ногами в их сторону и закрыть голову руками.

29

30

Пилотируемая космонавтика (слайд 31). Самый крупный и дорогой международный проект (более $120 млрд). Напомню, что максимальные международные достижения в космосе были во времена самых холодных отношений между странами («Союз-Аполлон», «Мир-Шатл», «Морской старт», Международная космическая станция - МКС). На сегодняшний день МКС самое большое сооружение, когда-либо создаваемое в космосе (~126х72х40м). Идеология создания инфраструктуры МКС российская. После завершения эксплуатации американских Шатлов все партнеры пользуются пока услугами России (слайд 32). В настоящее время МКС превратилась в уникальную исследовательскую лабораторию на орбите. При этом объем актуальных задач, решаемых на орбите у Земли на много превышают задачи дальнего космоса (слайды 33, 34, 35), т.к. нет энергетической и технической готовности. Но задач много и есть чем заниматься.

31

32

33

34

35

Программа МКС сегодня согласована до 2020 года (слайд 36) и сейчас обсуждается программа до 2024 года. Если не помешает политика, то партнеры наиболее вероятно согласятся эксплуатировать МКС до 2028 года.

36

Развитие российского сегмента постоянно задерживается в основном из-за секвестров бюджета и административных проволочек при принятии решений (слайд 37). Многоцелевой лабораторный модуль по планам должны были иметь к 2014 году, но из-за ошибок на производстве его передвинули на 2017 год. МКС уже пролетала 15 лет, и сейчас, когда мы проектируем технику, мы уже ищем системы, подсистемы, материалы, конструкции, чтобы обеспечивать ресурс модулей не менее 30 лет. По крайней мере узловой модуль, вокруг которого будет формироваться будущая станция, должен иметь такой ресурс (слайд 38). А модули можно и менять. Когда ресурс американского модуля МКС будет завершен, у нас, так как мы задержали создание, ресурс будет еще значителен. Поэтому, мы должны это учесть на следующих этапах развития российского сегмента и предложить его международному сообществу использовать, как Межнациональную лабораторию для продолжения исследования космоса. Были ошибки – утопили станцию «Мир», и 10 лет человечество было, по сути, без космонавтики, пока мы не создали МКС. Опыт эксплуатации космических станций показывает, что правильно и технически, и экономически развиваться эволюционно и непрерывно. На сегодняшний день в промышленности имеются перспективные разработки, например, трансформируемый модуль (слайд 39). Стартует он небольшим объемом, а на орбите наддувается часть конструкции из специального материала, добавляя объем порядка 100 м³ (в середине имеется необходимая аппаратура. Это позволяет использовать модуль многофункционально: исследовательский, спальный, складской и пр.

37

38

39

Технологии освоения космоса в различных странах очень похожи. Т.к. длительное время СССР/Россия занимали явно лидирующие позиции, то ~70% космических технологий развиваются по нашей идеологии (слайд 40). Куда идет развитие пилотируемой космонавтики? Наиболее интенсивно работают американцы (создают четыре варианта кораблей) – наши основные конкуренты. Сроки летных испытаний и реальной эксплуатации создаваемых кораблей в США и России близки. Конкурентная среда в пилотируемой космонавтике расширяется и это будет существенно влиять на динамику развития космических технологий.

40

Российский пилотируемый транспортный корабль нового поколения (слайд 41). На авиационно-космическом салоне в 2013 году был представлен его габаритно-компоновочный макет. Корабль многоразовый, - планируется десятикратное его использование. Всю аппаратуру мы убрали внутрь возвращаемой части корабля. Для дальних полетов он будет весить 20 тонн, экипаж корабля – 4 человека для дальнего космоса, масса грузов – до 500 кг, автономность – 30 суток. Нижняя часть корабля разового применения, здесь используются одноразовые твердотопливные двигатели мягко приземления. Самая дорогая возвращаемая часть корабля. На базе этого же корабля получается достаточно конкурентоспособный корабль для полетов на нижнюю орбиту (к МКС), в отличие от дальнего космоса, в нем смогут летать семь человек (слайд 42). Предполагается, что этот корабль будет летать с космодрома «Восточный», но ракеты-носителя для этого корабля у нас пока нет. Чтобы этот корабль выносить на нижнюю орбиту, нужна 14-тонная ракета-носитель, а в дальние полеты, чтобы разогнать 20-тонный корабль до второй космической скорости, нужна минимум 75-тонная ракета (слайд 43). Такой ракеты в нашей стране пока нет. При пилотируемых пусках с космодрома «Восточный» мы сталкиваемся с очень сложными условиями, связанные с полетом корабля над океаном, который в наших широтах холодный и беспокойный. и поэтому нам нужны средства спасения (слайды 44, 45, 46). Сегодня в распоряжении МЧС такие средства, кроме экранопланов. имеются.

41

42

43

44

45

46

Обращаю внимание, что орбита 51,6^о, по которой летает МКС, охватывает только южную часть страны. Для эффективного использования будущей станции для мониторинга территории страны, включая полярные зоны, надо было бы поднять орбиту до 72^о. Но выведение кораблей с «Восточного» на орбиту с наклонением в 72^опотребует согласования с Канадой и США, так как на одновитковую траекторию корабль выходит над их территорией (только при скорости 8 км/с корабль закрепился на орбите). Либо строить мощный стартовый комплекс в Плесецке для этого наклонения.

Необходимо выбирать траектории полетов ракет таким образом, чтобы поля падения их ступеней и спасение экипажа были бы тщательно предусмотрены, как с технической точки зрения, чтобы на каждом этапе полета мы могли спасти экипаж, так и с экономической.

В настоящее время в мире создаются примерно в равной пропорции капсюльные и крылатые пилотируемые корабли (слайд 47). По такому же сценарию мы работали в СССР. По созданию крылатых кораблей начиная с 1964 года эффективно выполнялась программа создания авиационно-космической системы «Спираль», включая важнейший этап - значительное количество летных испытаний орбитального самолета. Но, как-то странно и к сожалению, документация на этот корабль оказалась в США. По внешнему виду создаваемый там корабль «DreamChaser» как близнец похож на орбитальный самолет программы «Спираль». В начале создания своего корабля американцы не скрывали, что в основе лежит документация из России, но сегодня об этом стараются не вспоминать. Сегодня в интересах военно-воздушных сил США уже летает Х-37, летал Х-38, европейцы разрабатывали, но не завершили программу «Гермес» (летного образца не создано). Разработки в этом направлении идут в Японии и Индии.

47

В РКК «Энергия» в 2005 году и в период 2008-2012 гг. инициативно работали в этом направлении. Прорабатывались различные варианты крылатых кораблей, включая трансформируемую форму (слайд 48) и развитие облика орбитального самолета программы «Спираль» (слайды 49, 50). Основная проблема при возвращении космических кораблей это вхождение в плотные слои атмосферы. Из-за трения корпуса или кромки крыла об атмосферу поверхность разогревается до температуры 2500–2700 градусов. Это преодолевается созданием на поверхности корпуса или крыла специальных защитных покрытий. Такие технологии были применены и на американских Шатлах и на советском Буране. При многократном применении необходим тщательный контроль целостности этих покрытий. Американцы потеряли свой «Шатлл-1» именно из-за трещин в защитной плитке. Закрытие программ «Спейс-Шатл» и «Буран» произошло из-за слишком большой дороговизны этих проектов и отсутствия экономически эффективных полезных нагрузок. Учитывая этот опыт, в настоящее время космические (орбитальные) самолеты разрабатываются компактными. Имеется проблема посадки из-за большой остаточной скорости приземления, порядка 300–350 км/ч. В этом случае гладкость посадочной полосы должна быть идеальной (плюс-минус 1 миллиметр на 100 м полосы). На территории холодной России это практически невозможно. Поэтому после входа в атмосферу и совершения необходимых маневров мы предполагали на высоте ~27 км открывать крылья, а на последнем километре высоты их складывать и выпускать парашют, точно на нем приземляясь. Даже если мы будем приземляться в тайгу, это поможет нам спастись, цепляясь за деревья. Но этот перспективный и достаточно хорошо проработанный проект остался без внимания Роскосмоса – финансов не нашли.

48

49

50

В рамках проекта «Спираль» орбитальные самолеты летали в космос около двух десятков раз, получены уникальные результаты летных испытаний, планер испытывали на грунтовых аэродромах, поставив сзади самолетные двигатели, это было действительно великое достижение. На базе тех разработок можно было бы эволюционно сделать корабль нового поколения массой ~12 тонн, в котором при четырех космонавтах сзади имеется объем ~8 м³, либо два космонавта с соответствующей аппаратурой. Наличие крылатой машины с возможностью бокового маневра могли бы нас очень сильно выручить при пусках с космодрома «Восточный». В случае неудачи мы можно сманеврировать и спасти экипаж (слайд 51). Система аварийного спасения, которую мы отстреливаем на определенной высоте, при появлении крылатых кораблей превращается в систему аварийного спасения и довыведения (слайд 52). А ведь это дает 12…15 тонн твердого топлива и дополнительные конкурентные преимущества при выведении, - один из перспективных взглядов создания и компоновки РКТ в будущем.

51

52

Для эффективного освоения дальнего космоса в соответствии с приведенной «дорожной картой» (слайд 53) требуется новый технологический уровень. На слайде 54 приведены технологические задачи, которые мы должны освоить по 11 направлениям технического развития для пилотируемых и автоматических программ. Обращаю внимание на одно из ключевых направлений – легкие и надежные конструкции, которое существенно повышает конкурентоспособность КА на космическом рынке. Программы на слайдах 55 и 56 сформированы по всем направлениям развития космонавтики (по ближнему и дальнему космосу, по пилотируемым и автоматическим системам, по дистанционное зондированию и связи, по ракетной технике) на 30–40 лет вперед. Хотел бы обратить ваше внимание, что освоение космоса автономными миссиями – дело очень дорогое и не эффективное (слайд 57). Для выполнения на орбите определенных работ необходимо иметь системы жизнеобеспечения и инструментарий, а его доставка обходится очень дорого (стоимость доставки на 200 км орбиту одного килограмма груза ~ $10…25 тыс. в зависимости от габаритов). Опыт советской, российской и мировой космонавтики доказали, что формирование орбитальных станций – это тот перспективный путь развития, который позволяет эффективно решать намного больше задач, чем автономные полеты.

53

54

55

56

57

Формируемые программы освоения космоса обязательно должны быть эволюционными (слайд 58). Сегодня мы летаем на одних средствах – разрабатываем следующие. Потом эти следующие станут базовыми, пойдет разработка следующих. И эволюция должна идти каждые 10–15 лет. Тогда мы можем планировать длительные программы и успешно идти вперед.

58

С учетом длительного и эволюционного характера программ освоения дальнего космоса необходимо предусматривать модульное построение космических средств (слайд 59). Наиболее эффективно разработку и отработку этих технологий проводить в рамках международного сотрудничества в программах пилотируемых полётов, при последующем их использовании для создания будущих космических аппаратов и комплексов. Пилотируемые космические средства - это на 100% автоматические системы, с рациональным использованием человека и возможностью его вмешательства в управление системами и агрегатами. При освоении космоса вся необходимая космическая инфраструктура должна создаваться, исходя из требований обеспечения безопасной и эффективной деятельности человека в агрессивных условиях космоса. Поэтому в будущем, при освоении Солнечной системы, целесообразно автоматические и пилотируемые программы формировать как единый исследовательский комплекс.

59

Необходимый бюджет стартовых масс для будущих космических программ и миссий (околоземных, марсианских, лунных и астероидных) в настоящее время достаточно точно рассчитан. Массы полезных нагрузок для обеспечения миссий укладываются в следующие типоразмеры грузоподъемности ракет-носителей: либо среднего класса,до 16 т -для освоения «нижней орбиты», либо сверхтяжёлого класса, от 75 ти выше. Конфигурация модулей, баков и конструкций универсальна и обеспечивает одновременно защиту экипажа от радиации. Возможно ли это делать одной стране? В принципе да. Но только в принципе. Так как это дело очень дорогое и ресурсоёмкое, то что мы должны иметь зоны, в которых мы учимся мирно жить, подставлять друг другу плечо. На МКС у нас нет войн. Там идет нормальная рабочая жизнь. Также очень важна психологическая атмосфера. Понимая это, в 2009 году ключевые специалисты и ведущие в мире компании объединились в амбициях по освоению космоса (РКК «Энергия», «Локхид Мартин», «Боинг», ЕАДС «Астриум» и «Мицубиси Хэви Индастри»). Были проработаны ключевые элементы, которые необходимо иметь, чтобы эффективно двигаться по дорожной карте «Луна – астероиды – Марс» (слайд 60). Это корабли, ракеты, буксиры, всевозможные модули, энергетика, взлетно-посадочные компоненты. В зависимости от сложности проекта они компонуются в необходимой конфигурации. Если лететь на астероиды, нужно только три этих ключевых элемента. Для лунной программы их нужно пять. На Марс лететь – их нужно все шесть элементов. И делать их нужно в кооперации. Но чтобы мы вместе могли эффективно работать, у нас должны быть дружественными все интерфейсы и стыковочные агрегаты, - все должно быть взаимосвязано. Космос ошибок не прощает, космонавтика – это работа без ошибок.

60

На этом повторно представленном слайде 61 – уникальный документ, это по сути техническое задание создателям космической техники, наверное, на 50 лет вперед. Но, создавая технику «сегодняшнего дня», мы должны думать о дне завтрашнем. Было предложено, что на начальном этапе освоения (при условии, что ближайшие 10 лет доступным средством выведения будет ~70-тонная ракета) посещаемая станция должна быть на орбите вокруг точки L2, а орбита вокруг точки L1 будет отлетной. Почему посещаемая станция не на Луне? Во-первых, на Луну необходимо приземляться, а там нас никто не ждет. Любая ошибка чревата. Во-вторых, обращаю внимание на поле скоростей: всего 10м/сек нужно, чтобы перелететь с орбиты L2 на орбиту L1. Чтобы с этой орбиты улететь к Марсу, нужно всего 1 км/сек. Поэтому было принято согласованное решение, что на орбите L2 нужно размещать станцию, а орбита вокруг L1 будет отлетной. Причем орбита должна быть такого размера (~60 000 км), чтобы с любой ее точки была постоянная связь с Землей.

61

Кто и что может делать? (слайды 62, 63, 64). Партнеры определились, что в качестве посещаемой лунной станции лучше других может использоваться российский научно-энергетический и узловой модули. На первом этапе пилотируемым кораблем будет американский «Орион», – наш можно будет использовать на следующем этапе. Взлетно-посадочные модули производятся в США. Трансформируемые (надувные) модули создаются в США и разрабатываются в России и т.д. То есть получается хорошая кооперация. При этом специалисты имеют однозначную позицию, что обитаемая станция-порт у Земли должна быть (некоторые политики заявляют, что на «нижней орбите» теперь нечего делать). Работ в интересах Земли еще достаточно, а в случае нештатных ситуаций – как зона спасения будущих экипажей.

62

63

64

О сравнении американской и российской техники. Американские инженеры имеют значительный опыт и хорошее конкурентное преимущество в создании взлетно-посадочных комплексов, и это использовать в совместных проектах. «Lockheed Martin» в настоящее время несколько опережают всех в создании корабля («Орион») для освоения дальнего космоса. Ракету-носитель грузоподъемностью 70 тонн (1-й этап) и 130 тонн (2-й этап) в комбинации твердотопливных ускорителей и водородных ЖРД создает «Boeing». У России хорошее конкурентное преимущество в реализации пилотируемых программ, в стыковочных агрегатах, в системах астронавигации и управления. Следует также отметить наше лидерство в сверхмощных керосин-кислородных жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), что позволяет создать конкурентоспособные сверхтяжелые РН с водородом только на третьей ступени. В результате, наша ракета должна быть менее дорогой и не менее конкурентоспособной. У них – твердотопливные ускорители, потому что нет своих мощных ЖРД, а у нас есть. Но для успешного освоения дальнего космоса российско-американская кооперация наиболее эффективна.

Ну, а теперь о миссиях, например, к Луне. Мы выбрали такие конфигурации орбит (слайд 62), исходя из возможности их достижения существующими и создаваемыми в ближайшие 10-15 лет ракетами. Сейчас в России имеются ракеты грузоподъёмностью 20–22 тонны, - этого недостаточно. Если будет ракета грузоподъемностью 75–80 тонн, то мы сможем облететь Луну, зафиксироваться на орбитах: вокруг L1, L2 и близких к экваториальным. Интересующую исследователей полярную орбиту Луны и последующим прилунением при одно пусковой схеме выведения, приведенными выше ракетами, обеспечить не возможно. Однако, сформировав необходимую техническую инфраструктуру у Луны на орбитах вокруг L2 или L1, мы сможем обеспечить работу на поверхности Луны. При наличии 75-тонных ракет, возможна лунная миссия, включая достижение поверхности, при двух пусковой схеме (слайд 65). Одно пусковая схема выведения с достижением полярной орбиты Луны с прилунением в необходимую точку может быть реализована только ракетой грузоподъемностью 130–140 тонн.

65

На слайде 66 приведен схемный план пилотируемой экспедиции на Луну. Для обеспечения экспедиции используются ядерные буксиры или солнечные буксиры. Для обеспечения эффективной работы экспедиции, не обсуждая ее технических элементов, необходима восьми пусковая схема. Восемь 75-тонных ракет нам надо, чтобы полностью выполнить миссию. Первые три пуска потребуются для создания и сборки на «нижней орбите» межпланетного экспедиционного комплекса (МЭК) и эксплуатации его следующие 15 лет. И по пять пусков нужны для обеспечения миссии каждой экспедиции (слайд 67) в течение 15 летнего ресурса МЭК. Примерно такой же схемный план необходим и для осуществления миссий к Марсу (слайд 68). Учитывая, что межпланетные экспедиции длительные и дорогостоящие, то характер их выполнения должен быть эволюционный и с тщательным долгосрочным планированием. Для реализации программ и миссий дальнего космоса необходимо создание: надежной международной кооперации; ракет-носителей и межорбитальных буксиров сверхтяжелого класса; технологий обслуживание космических аппаратов, включая системы жизнеобеспечения, и сборочно-монтажных операций на межпланетных комплексах (к Луне, Марсу и астероидам); радиационная защита и безопасность; роботизированные системы для внутренней и внешней космической деятельности и многое другое.

66

67

68

О средствах выведения. Сегодня российская космонавтика имеет три типа ракет среднего и тяжелого класса летной квалификации: «Союз», «Протон» и «Зенит» (собирается в основном из российских компонентов на Украине). На слайдах 69, 70, 71 приведены отечественные ракеты-носители, которые эксплуатировались и создавались последние десятилетия. Самая надежная в мире ракета «Союз» создана в середине 50-х годов (грузоподъемность 7,5…8 тонн, эффективность выведения 2,7%). «Протон» и «Зенит» (соответственно 22 т и 14 т, 3,1%). «Протон» – экологически грязная ракета, поэтому на смену ей создается «Ангара-5» (20…25 т, менее 2,5%). Обращаю внимание, что в 1987 году была запущена ракета «Энергия», которая вывела на орбиту 105 тонн с эффективностью 4,4%, но, к сожалению, по инициативе М.С.Горбачева программа «Энергия-Буран» была закрыта. Можно было бы закрывать часть этой программы, связанную с многоразовым кораблем «Буран», но не с ракетой-носителем «Энергия». До сих пор таких показателей ни одна страна мира не смогла достичь. Перспективные РН «Энергия-К» и «Русь-М» прорабатывались, но решения по их созданию не были приняты.

69

70

71

В США, например, закрыли программу «Спейс-Шаттл», но все технологии, которые в этой программе разработаны, включая 600-тонный твердотопливный и 250-тонный жидкостный ракетные двигатели, используются для создания новой ракеты SLS. К 2017 году SLS 70-тонной грузоподъемности должна летать, а к 2025 году должна быть готова 130-тонная SLS (слайд 72).

72

В ответ на эти вызовы в России могли бы в ближайшие годы создать конкурентоспособные РН среднего и сверхтяжелого класса грузоподъемностью до 75…86 тонн, используя технологии ракеты «Энергия» (слайд 72, 73). В США запланировали создать ЖРД с тягой 350 тонн тяги только к 2017 году, а отечественный серийно выпускаемый 800-тонный ЖРД летает с 1985 года! Т.к. за годы развала СССР и в 1990-е годы, к сожалению, потеряны водородные технологии, то сейчас, используя конкурентоспособные компоненты, можем создать РН грузоподъемностью до 86 тонн на керосин-кислороде, и только на следующем шаге к ~2030 году – до 150 тонн и более на водороде. На слайдах 74, 75 облики конкурентоспособных РН, которыми можно было бы гордиться нашей стране. У нас есть все компоненты, из которых их можно быстро создать. При этом соблюдается международный стратегический и технологический баланс.

73

74

75

В сохранение и развитие ракетно-космических технологий большой вклад внес космодром морского базирования проект «Морской старт», созданный в середине 1990-х годов, в самое тяжелое время, когда российская космическая промышленность простаивала в отсутствии заказов. Идеи космодрома морского базирования, родившаяся в Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П.Королева, были реализованы вместе с «Боингом», с норвежской компанией «Кварнер» и с нашими украинскими коллегами (КБ «Южное» и НПО «Южмаш». С этого космодрома (слайды 76-85) в период 1999-2014 год было запущено 36 ракет. Это уникальный проект, в составе которого мобильные стартовая платформа и сборочно-командное судно, внутри которых – цеха для сборки ракет космического назначения, обеспечения автоматической подготовки и проведения пусковых операций. Подготовка и проведение пуска проходит на стартовой платформе при полном отсутствии персонала. Это самый современный космодром в мире.

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

По результатам прогноза возможных задач и направлений развития космонавтики (в части пилотируемой, связи и телекоммуникаций, мониторинга Земли с высоких орбит и др.), можно сделать выводы, что для обеспечения конкурентоспособности России на мировом рынке с учетом проводимых программ импортозамещения, в ближайшие десятилетия потребуется выведение на высокоэнергетические орбиты специализированных и многофункциональных автоматических космических аппаратов, масса которых будет значительно превышать возможности существующих РН (слайд 86). Уровеньгрузоподъемности носителей, которые нужны в России для перспективных полезных нагрузок на ближайшие десятилетия: среднего класса - до 14...16 тонн и сверхтяжелого более 75 тонн. Для реализации пилотируемых программ освоения дальнего космоса эффективнее использовать, как это показано ранее, 130…150 тонн.

86

Сравнение прорабатываемых вариантов РН тяжелого и сверхтяжелого классов (слайд 87), построенных на основе маршевых двигателей:

-  РД-171  («Энергия-5К», «Энергия-6К»);

- РД-180 («Русь-М);

-  РД-191  («Ангара-А5», «Ангара-А7В»)

показало, что использование РД-171 позволяет:

–  минимизировать количество используемых двигателей, ракетных блоков и основных элементов конструкции РН и, следовательно, повысить надежность и снизить стоимость изготовления РН;

–  ускорить создание необходимых РН сверхтяжелого класса, исключить (на первом этапе) необходимость применения крупногабаритных ракетных блоков на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород (О₂ + Н₂), эффективно использовать ресурсы на разработку будущих конкурентоспособных РН сверхтяжелого класса с О₂ + Н₂и создание наземной инфраструктуры.

При выведении КА на ГСО эффективно используются средства межорбитальной транспортировки - разгонные блоки на компонентах топлива О₂ + Н₂или жидкий кислород и нафтил (О₂ + РГ-1).

87

Также эффективно использовать для довыведения КА на ГСО собственные двигательные установки на основе ЭРД. Это позволяет увеличить массу КА на ГСО на 20…30%, но при длительном времени их выведения.

Указанные эффективные, надежные и конкурентоспособные средства выведения должны быть созданы и находиться в продуктовом ряду ракетно-космической промышленности.

Создать в короткие сроки и с минимальными затратами РН грузоподъемностью 75–85 тонн можно только на мощных ракетных двигателях (РД-170/171). Возможные этапы создания в России РН сверхтяжелого класса приведены на слайде 88. Для сохранения стратегических и рыночных позиций в мире России необходимо к 2018…2020 году из имеющихся компонентов летной квалификации создать РН грузоподъемностью 16 тонн, которая будет базовым модулем более тяжелых ракет. К 2020…2025 году необходимо освоить РН грузоподъемностью 75…86 тонн. К 2030 году нужно освоить 100 тонную грузоподъемность либо ракетой, где первые две ступени на кислород-керосине, а третья – на кислород-водороде, либо создавать РН по кислородно-водородному сценарию, осваивая 140 тонную грузоподъемность и далее до 200 тонн. Габариты ракет: 100-тонная РН – 90 метров высотой, а 70-тонная – 63 метра.

88

И наконец о технологическом прорыве, который необходим при создании спутников связи и дистанционного зондирования Земли (слайд 89). В этом направлении рынок космических информационных услуг развивается наиболее динамично. На сегодняшний день, например, вся российская телекоммуникационная спутниковая группировка способна обеспечить информационные потоки с общей производительностью до 15…16 гигабит в секунду, проектируется аппараты с производительностью 36 гигабит в секунду на один борт (слайд 90). Но современные требования должны быть на уровне 100…150 гигабит в секунду на один борт. Над этим надо работать и двигаться вперед.

89

90

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ). Современные КА низкоорбитального ДЗЗ, предлагаемые российскими производителями (РКК «Энергия») на рынке имеют хороший конкурентный уровень (слайд 91). Однако, для повышения конкурентоспособности нужно делать следующий шаг в создании высокоорбитальных систем ДЗЗ (слайд 92), чтобы обеспечить точные целеуказание для эффективного использования низкоорбитальных систем ДЗЗ. Это должны быть не менее 2-х высокоорбитальных КА на двух высокоэллиптических орбитах (~40 000 км). Высокоорбитальные КА обеспечат в реальном времени: видеонаблюдение высокого разрешения (слайд 93),интерферометрическую радарную съемку,высокоскоростную связь и передачу данных, на базе которых будут формироваться точные целеуказания. В результате этой комбинации ограниченная группировка высоко и низкоорбитальных КА ДЗЗ (6…8 шт.) позволит эффективно обеспечить многофункциональный глобальный (в реальном времени) и детальный мониторинг земного шара.

91

92

93

В заключении хочу еще раз напомнить те базовые технологии, которые необходимо освоить для обеспечения конкурентоспособности отечественной ракетно-космической техники (слайд 94) и что, в какие периоды до 2040 года необходимо будет делать (слайд 95).

94

95

Большое спасибо за внимание.

Обсуждение лекции

Вопрос:

Скажите, пожалуйста, американцы были на Луне или не были?

Виталий Лопота:

У нас нет в этом сомнений – были. Из семи миссий, шесть удачных и одна – неудачная (космонавты вынуждены были вернуться обратно). Образцы лунного грунта, которые были доставлены нашей техникой, это всего несколько килограмм, и полторы сотни килограмм, которые американцы доставили, идентичны.

Вопрос:

Три разноплановых вопроса. По «железу: можно ли на основе МЛМ – сделать высокоширотную станцию, о чем сейчас говорилось? По людям: скоро пойдет новая серия «Союзов», вы за кого, за опыт или за молодежь?

Виталий Лопота:

Попробую ответить. Во-первых, многоцелевой лабораторный модуль, о котором вы спросили, – это старые технологии. Его делали очень долго, переделывая старые корпуса и т.д. Научно-энергетический модуль, макетирование которого сегодня завершается, – современный и более функциональный.

Вопрос (продолжение):

Сейчас идет новая серия кораблей «Союз». Был небольшой конфликт Виноградова с молодыми космонавтами. Выбор сделали в пользу молодых. Вы за кого?

Виталий Лопота:

Мое мнение такое, что надо делать корабли нового поколения, а не заниматься продолжением модернизации старых кораблей. Но для этого нужна новая более мощная ракета.

Вопрос (продолжение):

Мы когда-нибудь в системах управления от двоичной системы перейдем к троичной?

Виталий Лопота:

Вы затронули очень старую дискуссию в области вычислительной математики. Если ответить коротко: я – за троичную логику. Но в настоящее время этого изменения вряд ли допустят. Что значит двоичная логика? Это система, когда программирование вычислений построены на логике «да-нет». Троичная логика – это система, построенная на логике: «да-нет-или». С точки зрения эффективности программирования вычислений троичная логика намного лучшие. Великий математик Эйлер, которого Екатерина IIпригласила работать в Россию доказал это еще в XVIIIвеке. Он доказал важность иррационального и трансцендентного числаe = 2,71828 в дифференциальном и интегральном исчислении и других разделах математики (функция экспоненты интегрируется и дифференцируется «в саму себя»), логарифмы по основанию eпринимаются как натуральные и обеспечивают максимальную вычислительную емкость. Так как алгебры иррациональных чисел нет, то наибольшая вычислительная емкость после числа еоказывается у троичной логики. Поэтому именно на троичной логике в конце 50-начале 60 годов в нашей стране были построены многие ответственные системы управления. К сожалению в последующем эта эффективная система вычислений была вытеснена маркетинговой политикой американских производителей вычислительной техники. Сегодня мы используем менее эффективные системы вычислений. Троичной логике, к сожалению, уделяется недостаточно внимания.

Вопрос:

На фотографии морского космодрома была, насколько я понял, украинская ракета «Зенит».

Виталий Лопота:

Почему Вы считаете ракету «Зенит» украинской?, если в ней ~90% лучших российских компонентов. Без России эту ракету производить не возможно

Вопрос:

Где сейчас находится «Морской старт»?

Виталий Лопота:

В настоящее время базируется в порту Лонг Бич в Калифорнии. Запуски ракет космического назначения производятся с Экватора около острова Рождества, - это в 5000 км от базового порта. П Космодром морского базирования проект «Морской старт» сегодня самый современный и технологичный в мире (создавался по российской идеологии и ориентирован на отечественные производства). 95% компании «Морской старт» контролируется Ракетно-космической корпорацией «Энергия».

Вопрос (продолжение):

Насколько мы сейчас зависим от «Южмаша»?

Виталий Лопота:

Пока зависим. С моей точки зрения, нам достаточно было бы 3-х лет, чтобы в России сделать ракету такого же типа, но более современную.

Вопрос (продолжение):

То есть это сейчас возможно?

Виталий Лопота:

Да. Нужна только команда.

Вопрос (продолжение):

И последний вопрос: возможны сейчас пилотируемые запуски с морского старта?

Виталий Лопота:

В принципе, ракета «Зенит» (грузоподъемность 14 тонн) и двигатель РД171 квалифицировались под пилотируемые программы. Не случайно два стартовых комплекса были построены на Байконуре, с башней посадки космонавтов. Авария ракеты в период ее разработки уничтожила один из стартовых комплексов, но второй до сих пор работает. В своем классе по тактико-техническим данным это лучшая ракета в мире. Первая ступень этой ракеты была боковыми «ускорителями» в РН сверхтяжелого класса «Энергия» (грузоподъемность 105 тонн). Используя современные идеологию и технологии можно довести грузоподъемность ракеты среднего класса до 16,5 тонн, а ракеты сверхтяжелого класса (без использования водорода) довести до 86 тонн.

Вопрос:

Виталий Александрович, подскажите, пожалуйста: была информация, что документация по «Спирали» ушла в Америку. Документация передана официально или неофициально. Каким способом она ушла?

Виталий Лопота:

Этот вопрос задайте пожалуйста к нашим спецслужбам.

Вопрос (продолжение):

Я имею в виду: она была выкрадена или официально передана? Никто не знает?

Виталий Лопота:

На первом этапе создания американские коллеги не скрывали, что исходная документация, по которой они делали свой «Дрим Чейзер», была из России.

Вопрос (продолжение):

Понятно. И второй вопрос: в РКК «Энергия» есть прекрасный музей, в котором сохранены уникальные вещи. Я помню, на одной экскурсии, когда посетители задали вопрос, на какую сумму был застрахован спускаемый аппарат Юрия Гагарина, был очень грамотный ответ: «Бесценный». Скажите, с вашей точки зрения, экспозиция нового музея, который планируется на ВВЦ, будет каким-то способом дополняться вашими экспонатами?

Виталий Лопота:

Это не от меня зависит сегодня, но я могу сказать, что на ВВЦ необходимо делать специальные демонстрационные макеты. Макеты для демонстрации и для обучения. Не габаритно-весовые, а только габаритные. Они должны быть масштабированными и прозрачными, с доступом, чтобы можно было все просмотреть. Вы видели, наверное, только музей пилотируемой космонавтики, а на «Энергии около каждой ракеты лежат компоненты, которые обеспечивали конкурентные преимущества ракет на каждом этапе их создания. По сути, это уникальная конструкторско-технологическая школа подготовки специалистов, - ведь хороших учебников практически нет.

Реплика:

Уникальная школа!

Виталий Лопота:

Конечно.

Вопрос:

Виталий Александрович, вопрос в продолжение «Морского старта». Буквально недавно появилось сообщение, что Дмитрий Рогозин сказал, что возможен перенос порта приписки в Бразилию. Насколько это реально и как вы к этому относитесь?

Виталий Лопота:

Космодром «Морской старт» – это мобильный космодром, он может базироваться в любой точке земного шара. Чтобы он был экономически эффективен, он должен терять как можно меньше ресурсов на перемещение к месту старта. Это должна быть экваториальная зона. В Бразилии есть такое место, называется оно Аль Кантаре. Там бразильцы вместе с украинцами длительное время строят космодром для запуска легких ракет. В каком он состоянии, честно говоря, не знаю. Думаю, что экономическое и техническое состояние Украины заставило бразильцев обратиться к
Д.О. Рогозину во время его визита. Выводы можно будет сделать проведя рекогносцировочные работы. Какая инфраструктура рядом? Есть ли аэродромом? Где будут азотно-кислородные заводы? Как будут доставляться полезные нагрузки? Согласятся ли производители полезных нагрузок перемещать их в Бразилию? У меня как-то было предложение разместить космодром в Суринаме, они тоже на экваторе. Было предложение от Эквадора перебазировать морской космодром на бывшую американскую базу. Но тогда нужно пускать ракеты через Америку, а зоны падения ступеней попадали на территории нескольких стран. Этим надо заниматься тщательнейшим образом. Есть и другие зоны: есть Филиппины, есть Австралия, было предложение перебазировать на базу в Камрань. Есть великолепное место – Сейшельские острова в Индийском океане. Надо тщательнейшим образом прорабатывать, потому что космодром морского базирования в себе имеет всю необходимую структуру. Нам нужна только бухта в районе Экватора, где можно защититься от волн при перегрузке ракет со сборочно-командного судна на платформу.

Вопрос:

Хотел спросить в свете того, что вы показали Млечный Путь в профиль. Вообще, американцы сняли его, это – спиралеобразная галактика, которая имеет какой-то центр масс, и мы там на окраине находимся.

Виталий Лопота:

Сейчас я вам покажу эту модель. Понимаете, никто не может эту спираль отснять. Проводились исследования различных частей нашей галактики, и по отклику радиосигналов оценивалось – что где находится. И вот это – модель нашей галактики. Представьте себе, чтобы нашу огромную галактику исследовать, нам нужно иметь технические средства, которые летают раза в полтора быстрее, чем скорость 240 км/с, чтобы была возможность вернуться обратно. Поэтому мы обмеряем ее радиолокационными методами.

Вопрос (продолжение):

Я к чему это спрашиваю: значит, где-то имеется большой центр масс, который влияет на наши орбитальные полеты?

Борис Долгин:

В чем вопрос? Сформулируйте вопрос.

Вопрос (продолжение):

Значит, это надо учитывать, этот центр масс может нам траекторию менять.

Виталий Лопота:

Естественно!

Вопрос:

Разрешите очень короткий вопрос? Интересно ваше личное мнение, ваш прогноз: первый человек на Марсе? Россия, Америка, Китай? Или, как сейчас говорят, скорее всего это будет частный проект, не государственный?

Виталий Лопота:

Покойный академик Б.Е.Черток года три назад, выступая на академических чтениях, бросил такую шутку: «Пока вы с американцами соберетесь, сделаете что-то и прилетите на Луну, вас там будут обслуживать китайские роботы». Летая вместе с американцами, мы все время договариваемся о регламентах, решения долго и тщательно обсуждаются прежде, чем приниматься. Все сегодня понимают, что в одиночку осваивать дальний космос тяжело и очень дорого. Если говорить реально, то для освоения Луны нужно минимум лет 10–15. На Луне будут отрабатываться те технологии, которые нам потребуются на Марсе. Дальше: Марс – это где-то год 2035-й. Но я против приземления на Марсе. Закрепиться на орбите Марса, роботами «отрабатывать» Марс. Приземляться на Марс можно только тогда, когда мы технически и технологически сможем оказывать поддержку экипажам на Марсе. Приземление это самый тяжелый и страшный момент космического полета. Я как генеральный конструктор всегда с трепетом ждал разделение и вход спускаемого аппарата в плотные слои атмосферы, преодоления высоких температур (на уровне кипения железа), раскрытие парашюта и мягкого приземления спускаемого аппарата на землю. Даже под парашютом мы летим 8–10 м/сек. У космонавтов, отработавших по полгода в невесомости имеется масса физиологических проблем. Например, если космонавты после приземления в очень плохом физическом состоянии, то это, как правило, свидетельство их плохой работы над своей мышечной системой в течении полета. Встречая космонавтов на Земле, мы тщательно подготавливаем необходимые технические и медицинские средства спасания. А если приземляться на другую планету? Кто нам там будет помогать? Нужно будет создать настолько надежные независимые технологии поддержки и обеспечения, чтобы быть уверенными в безопасности наших посланцев.

23 апреля 2015 г. (четверг) в рамках проекта «Публичные лекции "Полит.ру"» выступит доктор химических наук, профессор, историк науки, директор Музея-архива Д.И. Менделеева Санкт-Петербургского государственного университета, профессор кафедры философии науки и техники Института философии СПбГУ Игорь Сергеевич Дмитриев.

Тема лекции: «Упрямый Галилей».

Анонс: Речь пойдет о предложенной автором и изложенной им в только что вышедшей в свет книге «Упрямый Галилей» (М.: Новое литературное обозрение, 2015. — 848 с.) новой трактовке одного из самых драматичных эпизодов истории европейской науки начала Нового времени – инквизиционного процесса над Галилео Галилеем 1633 года. Сам процесс и предшествующие ему события рассмотрены сквозь призму разнообразных контекстов эпохи: теологического, политического, социокультурного, личностно-психологического, научного, патронатного, риторического, логического, философского и др.

Выполненное автором исследование показывает, что традиционная трактовка указанного события (дело Галилея как пример травли великого ученого церковными мракобесами и как иллюстрация противостояния передовой науки и церковной догматики) не вполне соответствует действительности. Процесс над Галилеем – событие сложное, многогранное и противоречивое. Приговор, вынесенный ученому, стал результатом вынужденного компромисса, когда публично объявленное обвинение (в поддержке гелиоцентризма) не соответствовало тому, в чем папа Урбан VIII видел подлинное преступление Галилея. 

Информация о лекторе:

Игорь Сергеевич Дмитриев – доктор химических наук, профессор, историк науки, директор Музея-архива Д. И. Менделеева Санкт-Петербургского государственного университета, профессор кафедры философии науки и техники Института философии СПбГУ. Автор 150 научных работ, в том числе монографий: «Квантовая химия, ее прошлое и настоящее» (1980); «Электрон глазами химика» (1983), «Неизвестный Ньютон. Силуэт на фоне эпохи» (1999); «“Союз ума и фурий”: французская наука в эпоху революционного кризиса конца XVIII столетия» (2010); «Человек эпохи перемен: очерки о Д. И. Менделееве и его времени» (2004); «Бензольное кольцо Российской империи: создание коксобензольной промышленности на Юге России в годы Первой мировой войны» (2005); «Искушение святого Коперника: ненаучные корни научной революции» (2006); «Увещание Галилея» (2006).

* * *

• Алфавитный список лекторов Публичных лекций

Чтобы подписаться на рассылку лекций, отправьте письмо на public-lectures-ON@polit.ru. Пришедшее письмо с запросом подтверждения отошлите обратно. И все, вы подписаны на рассылку.

Чтобы в любой момент отписаться от рассылки, надо отправить письмо на public-lectures-OFF@polit.ru.

Лекция состоится 23 апреля 2015 года (четверг) в 19-00 в конференц-зале на 2 этаже в Библиотеке-читальне им. И.С. Тургенева (Бобров пер. 6 стр. 1, м. «Тургеневская», «Чистые пруды», «Сретенский бульвар»). Вход бесплатный. Телефон для справок: +7 (495) 980-1893.

Ученые из Университета Дьюка (США) начали искать добровольцев и объявили сбор пожертвованийдля проведения первой фазы клинических испытаний нового метода терапии глиобластомы.

Глиобластома – крайне агрессивная опухоль головного мозга. Это сравнительно редкое заболевание, оно плохо поддается терапии. Даже при самых удачных обстоятельствах не более 15% пациентов проживают больше пяти лет с момента постановки диагноза.

Есть несколько причин, делающих лечение глиобластом сложным. Во-первых, клетки головного мозга легко гибнут и очень плохо регенерируют. Воздействие химиотерапевтическими препаратами или облучением, способное убить все клетки опухоли, убьет за компанию и много обычных нейронов. Во-вторых, как раз из-за своей хрупкости головной мозг оказался надежно отделен от всего остального организма гематоэнцефалическим барьером. Этот барьер не позволяет проникать в головной мозг возбудителям инфекций, потенциально ядовитым веществам и т.п. Но объяснить барьеру, что вот это конкретное потенциально ядовитое вещество – лекарство от смертельной болезни, не представляется пока возможным, поэтому из всего множества препаратов для химиотерапии можно выбрать всего несколько, которые сами умеют проникать через барьер.

Есть отдельные люди, которые все еще живы, хотя диагноз им впервые был поставлен 10 и даже 20 лет назад, но в подавляющем большинстве случаев после хирургического удаления опухоли со временем рецидивируют и приводят к летальному исходу. Радиотерапия и химиотерапия вообще сами по себе рассматриваются как паллиатив. В общем, положение дел на сегодняшний день печально настолько, что о полном излечении говорят редко, а хорошим результатом терапии считается продление жизни больных после постановки диагноза (без лечения медиана выживаемости 4,5 месяца).

Одно из перспективных направлений разработки новых методов лечения – это попытки заставить собственную иммунную систему активнее бороться с опухолью. Вообще-то у нее есть свои методы борьбы с опухолями, и опухоль может успешно расти и развиваться, только если нашла способ ее обмануть. В противном случае иммунная система уничтожит зародыш опухоли, состоящий из одной или нескольких клеток, а человек даже не узнает об этом. Судя по всему, такие события не так уж редко происходят в организме человека.

Но что делать, если противоопухолевый иммунитет уже обманут? Суть работы ученых из университета Дьюка состоит в том, чтобы использовать против клеток опухоли противовирусный иммунитет. На роль активатора иммунитета был выбран полиовирус– вирус, вызывающий полиомиелит. Этот вирус удобен тем, что заранее обладает тропизмом к клеткам нервной системы, то есть предпочитает заражать именно их.

Чтобы лекарство не оказалось сравнимым по опасности с болезнью, авторы работы модифицировали вирус, заменив его собственные регуляторные элементы на регуляторные элементы вызывающего простуду риновируса. В результате вирус мог активно размножаться не во всех клетках, не мог вызывать симптомов полиомиелита. За 10 лет исследования ни разу не было отмечено случаев его превращения обратно, в обычный вирус полиомиелита.

Созданный вирус оказался очень удачным. На поверхности злокачественных клеток больше рецепторов к вирусу полиомиелита, чем на поверхности обычных нейронов, поэтому вирус заражал преимущественно клетки опухоли. Во-вторых, подходящие биохимические условия для размножения вируса нашлись тоже только в опухолевых клетках, поэтому только они погибали после заражения, а обычные клетки оставались живы. И, наконец, в-третьих, заражение клеток опухоли вирусом приводило к активации иммунной системы и ее активной борьбе с опухолью.

Терапевтический метод продемонстрировал хорошие результаты в экспериментах на животных, и в 2012 году FDA разрешило перейти к исследованиям на людях. С тех пор лекарство получили пятеро пациентов, четверо из них до сих пор живы. Учитывая, что речь идет о пациентах с рецидивами опухоли, это довольно хороший результат.

 Особенно примечателен случай девочки – первой участницы эксперимента. Ее лечение началось в мае 2012 года, симптомы болезни начали отступать, и в данный момент отсутствуют. Через девять месяцев после того, как томография показала рецидив, девочка вернулась в школу и сейчас чувствует себя хорошо. Томография показывает уменьшение опухоли.

Томограмма мозга девочки до и после лечения

Наряду с клиническими испытаниями метода борьбы против глиобластомы авторы планируют применить его, возможно модифицировав, для лечения других злокачественных заболеваний.

Биолог Келси Ним (Kelsey D. Neam) из Техасского университета A&M (Texas A&M University), собирая в лесах Коста-Рики материал для дипломной работы об экологии ленивцев, смогла увидеть, как птицы используют сидящего на дереве ленивца в качестве кормушки. Этот случай она описалав журнале Frontiers in Ecology and the Environment.

Учеными давно описано целое сообщество видов, живущих в длинной шерсти малоподвижных ленивцев. Там размножаются сине-зеленые водоросли и некоторые виды грибов, обитают бабочки семейства огневок, жуки и клещи. Недавние исследования показали, что ленивцы едят водоросли из собственной шерсти в качестве добавки к обычному рациону, состоящему из листьев деревьев. Удобрением для водорослей служат тела умерших беспозвоночных, скапливающиеся на теле ленивцев. А сами беспозвоночные, в частности, некоторые виды огневок, питаются жировыми выделениями кожи ленивца.

Келси Ним наблюдала бурогорлого ленивца (Bradypus variegatus), представителя семейства трехпалых ленивцев (Bradypodidae). Животное сидело на цекропии, основном кормовом дереве своего вида, и неторопливо поедало листья. В это время поблизости находилась стайка бурых соек (Psilorhinus morio). Время от времени то одна, то другая птица приближались к ленивцу и засовывали клюв в его шерсть, явно ища съедобную добычу. Сам ленивец никак не реагировал на соек и продолжал собственную трапезу.

На международной конференции в Абиджане (Кот-д’Ивуар) специалисты по ветеринарии объявилио начале программы по полному искоренению чумы мелких жвачных – вирусного заболевания, губящего коз и овец на Ближнем Востоке, в Индии и Африке. Конференция была организована Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО) и Всемирной организацией по охране здоровья животных.

Чума мелких жвачных, известная также как овечья чума, была впервые описана в 1940 году. Ее вызывает РНК-содержащий вирус, родственный вирусу чумы крупного рогатого скота. Вирус поражает не только овец и коз, но также сайгаков, газелей и некоторых других животных. До 90 % заболевших животных умирает. Основная территория распространения этой болезни Аравийский полуостров, Ближний и Средний Восток, часть Африки к северу от экватора. В 2005 – 2006 годах случаи этой болезни были зарегистрированы в Конго, в 2007 году – в Китае и Уганде. На территории бывшего СССР чума мелких жвачных отмечалась в 2005 году в Казахстане и Таджикистане. По оценкам ФАО, ежегодный ущерб от этой болезни составляет более 2 миллиардов долларов.

В ходе конференции было объявлено, что предпринимавшиеся в последние годы меры по сдерживанию распространения болезни оказались эффективными. Теперь врачи намерены перейти в наступление. Как сказал президент ФАО Хосе Грациано да Силва, «пришло время для следующего смелого шага». ФАО и ВОЗЖ намерены начать рассчитанную на 15 лет программу по полному искоренению этой болезни.

Уже сейчас существуют эффективная вакцина от чумы мелких жвачных, а также диагностические тесты, которые позволяют определить наличие вируса. Ученые намерены усовершенствовать вакцину, чтобы увеличить срок ее хранения в жарком климате.

Для оптимизма у специалистов есть серьезные основания. В 1993 году ФАО и ВОЗЖ начали кампанию по борьбе с другой болезнью – чумой крупного рогатого скота. Он существовала в течение тысячелетий, ее вспышки вызывали голод и крах государств, однако ученым удалось ее победить. Последний случай чумы крупного рогатого скота был отмечен в 2001 году, а в 2011 году было официально объявлено о ее полном исчезновении.

13 апреля в немецком Ганновере начнет работу Hannover Messe– самая крупная в мире технологическая и промышленная ярмарка. Уже сейчас она привлекает внимание специалистов по робототехнике со всего мира, так как заявленные на ней экспонаты впечатляют даже своим описанием в программе выставки. К счастью, создатели образцов описанием не ограничиваются, а, следуя примеру немецкой компании Festo, выкладывают видео со своими изобретениями на сайте ярмарки.

Промышленная корпорация Festo, со штаб-квартирой, расположенной в городе Эсслинген-на-Неккаре (Esslingen am Neckar), работает в сфере систем автоматизации и роботостроении. Их разработки включают в себя такой необычный перечень изобретений как робота-кенгуру, бионический аналог слоновьего хобота и летающего пингвина – механизм, способный «плавать» по воздуху, подобно этому антарктическому животному.

К выставке в Ганновере компания снова подготовила два необычайных образца робототехники, где опять не обошлось без симбиоза с природой – электронных насекомых. На эти изобретения их вдохновила перспективная отрасль их предприятия - проект Bionic Learning Network, в рамках которой они и будут представлять своих кибер-"питомцев".

Предполагается, что по павильону Hannover Messe будет парить целая стая сверхлегких мини-роботов и отличить их от настоящих насекомых даже с небольшого расстояния будет не под силу даже практикующему энтомологу. Бабочки, которые называются eMotionButterflies, практически ни чем не отличаются от живых мотыльков – они очень красивые и могут полностью имитировать поведение этих насекомых. Они хорошо ориентируются в пространстве, не сталкиваются друг с другом в полете и отлично преодолевают препятствия благодаря встроенному инфракрасному маркеру. Пока что всему этому комплексу умений способствуют десять GPS-датчиков и инфракрасные камеры, расставленные по периметру помещения. Без них eMotionButterflies пока не умеют обходиться, но их создатели уверяют, что это ненадолго.

Вес кибер-бабочки чуть больше тридцати грамм, а размах ее ярко-голубых крыльев - до пятидесяти сантиметров. Вдыхают жизнь в ее механическое тельце два следящих привода и столько же мини-аккумуляторов. Порхать такая бабочка может около четырех минут, и для ее подзарядки потребуется меньше часа. Благодаря этим кибер-бабочками Festo делает принципиальный шаг в области миниатюризации и функциональной интеграции.

Также инженеры из Festo решили не ограничиваться летающими насекомыми и готовы представить на выставке насекомых ползающих – роботизированных муравьев BionicANTs. Кибер-муравьи обладают стереоскопическим зрением, благодаря встроенным в голову видеокамерам. Их «челюсти», так же как и шесть конечностей сделаны из высокопрочной керамики, а вот остальную часть корпуса-экзоскелета получили из пластика благодаря 3D-печати.

Разработчики отмечают, что в мире существует множество задач, решить которые можно только вместе, – именно эти технологии и планируют отрабатывать с помощью BionicANTs. Они смогут совместно обнаруживать и переносить полезные грузы, хватая предметы во много раз тяжелее себя самих с помощью «челюстей», расположенных на груди. Надо сказать, что тут Festo также совершили «квантовый скачок» в своей области - впервые групповое социальное поведение насекомых так достоверно передано миру технологий, благодаря использованию сверхсложных алгоритмов управления.

Современные морские моллюски семейства конусов, как правило, имеют яркую раскраску, тогда как у их окаменевших сородичей окраска утрачена из-за разрушения пигмента. Ученый из Университета Сан-Хосе (Доминиканская республика) Джонатан Хендрикс (Jonathan Hendricks) предложил методизучения давно утраченного облика древних раковин.

Для этого он рассматривает раковины в ультрафиолетовом излучении. Как оказалось, в таких условиях следы пигментов на поверхности раковины начинают флуоресцировать. Сходный метод используют, чтобы восстановить раскраску античных зданий и мраморных скульптур.

Хендрикс изучил окаменевшие раковины конусов Доминиканской республики из отложений верхнего миоцена и нижнего плиоцена (возраст от 6,6 до 4,8 млн. лет). Сравнивая уведенную раскраску древних раковин с современными моллюсками, ученый сумел определить принадлежность ряда из них к ныне существующим видам, а также выделил 13 ранее не описанных видов. Исследование Хендрикса может иметь важное значение для восстановления эволюционной истории моллюсков-конусов.

О результатах работы Хендрикса рассказано в статьев журнале PLOS ONE.

Новое поколение «умных окон» разработанов США. Энергию для работы эти окна будут получать от ветра и осадков.

Обычно электропитание смарт-стекол производится от подключаемых аккумуляторов или от солнечных батарей. Но в последнем случае батарея закрывает часть поверхности стекла. Новая модель использует наноразмерные генераторы, которые действуют за счет трибоэлектрического эффекта, при котором электрический разряд возникает во время контакта двух материалов. После активации генераторы, которые расположены в два слоя на поверхности стекла, создают электрический ток. За счет этого прозрачное стекло может при необходимости стать темно-синим.

Наружный слой генераторов получает статическое электричество от дождя. Когда дождевая капля падает из облака, контакт между водой и воздухом создает положительный заряд внутри нее. После того, как капля попадает на стекло, покрытое нанопирамидами, которые изготовлены из отрицательно заряженного материала (полидиметилсилоксан), возникает электрический ток.

Второй слой генераторов использует энергию ветра. Он состоит из двух заряженных листов прозрачного пластика, разделенных слоем наноскопических пружин. Когда ветер дует на окно, эти пружины сжимаются, два листа пластика сближаются друг с другом и появляется электрический ток.

В экспериментах такое стекло вырабатывало энергию до 130 милливатт на квадратный метр. Этого достаточно для питания, например кардиостимулятора или смартфона в спящем режиме. В ближайшее время разработчики намерены сделать это стекло способны накапливать энергию, создав прозрачные наноконденсаторы. Также они повысить эффективность наногенераторов так, чтобы они могли конфертировать до 60 % механической энергии.

О новой разработке сообщаетсяв ACS Nano.

Новый метод персонализированной противораковой терапии дошел до стадиииспытаний на больных меланомой людях.

Чтобы клетка человеческого организма переродилась и стала злокачественной, в ней должно произойти несколько мутаций, которые, например, повредят «тормоза» клеточного деления, помогут опухоли обмануть иммунную систему и отрастить себе кровеносные сосуды для снабжения. Результатом таких мутаций окажутся мутантные белки, непохожие на аналогичные белки, производимые здоровыми клетками. Или же, например, если мутации затронули регуляторные области, клетка начинает вырабатывать определенные белки в куда большем количестве, чем обычно, а возможно, и вовсе несвойственные для клеток данного типа. Теоретически возможно и недостаточное количество нужного белка, но для описываемого терапевтического подхода этот случай не годится.

Мутантные белки и белки, присутствующие в клетках в избыточном количестве, в теории должны вызывать иммунный ответ. Возможно, что про те случаи, когда достаточно сильный иммунный ответ возникает, мы просто не узнаем – он убивает опухоль на очень ранней стадии одной или нескольких клеток, до того, как появятся симптомы. Но опухоли, которым удается вырасти, приобретают способность обманывать иммунитет.

Новое лекарство принято называть вакциной, но у нее не очень много сходства с вакцинами против инфекционных болезней, к которым мы привыкли. Скорее принцип его действия похож на действие противодифтерийной или противостолбнячной сывороток, и отчасти – на действие противостолбнячных иммуноглобулинов. Но общий принцип схож: белки, присущие патологическим объектам, используют для того, чтобы иммунитет стал активнее бороться с этими объектами.

Развитие геномных технологий позволило ученым гораздо быстрее и дешевле находить у опухолей гены с мутациями. Найдя гены, можно синтезировать соответствующие фрагменты белков. Авторы работы решили, что набора из семи фрагментов будет достаточно для получения интенсивного иммунного ответа.

Предпринимавшиеся ранее попытки вводить рекомбинантные мутантные белки напрямую не вызывали активации иммунитета, поэтому была добавлена дополнительная стадия. Вместе с рекомбинантными белками какое-то время культивировались клетки иммунной системы пациентов – дендритные клетки.

Дендритные клеткивыполняют важную функцию в развертывании реакции на патоген. На убийствах неподходящих клеток обычно специализируются Т-киллеры, но они сами по себе не слишком хорошо распознают врагов. Чтобы Т-киллеры делали это эффективно, патоген должен быть представлен им специальными антигенпрезентирующими клетками, например, дендритными.

На поверхности клеток присутствует белковый комплекс, называемый главным комплексом гистосовместимости, он бывает нескольких типов. Время от времени все внутриклеточные белки оказываются на поверхности клетки и связываются с молекулами главного комплекса гистосовместимости. Т-лимфоцит может обнаружить неподходящий белок на поверхности любой клетки и убить ее, но такой процесс, как мы уже говорили, низкоэффективен, и опухолевые клетки быстро учатся избегать такого узнавания. Гораздо выше эффективность, если патоген будет фагоцитирован дендритной клеткой или макрофагом, и его фрагменты окажутся представленными на поверхности этой клетки, связанные с ее главным комплексом гистосовместимости.  Провзаимодействовав с такой дендритной клеткой, Т-киллер научится быстрее узнавать клетки с таким же антигеном на поверхности и будет убивать их эффективнее.

Пока дендритные клетки культивируются вместе с фрагментами мутантных белков, они фагоцитируют эти белки, обрабатывают и помещают на наружную поверхность. Потом эти клетки вводят обратно в организм, и они учат другие клетки иммунной системы опознавать врага.

Разработки подобного рода ведутся уже давно, но результаты более ранних экспериментов на людях разочаровали. Но в этих экспериментах использовались не мутантные белки, а белки, присутствующие во всех клетках, просто в опухолевых – в больших количествах. Еще на стадии эмбрионального развития иммунная система обучается не вредить собственным клеткам организма. Именно поэтому никакого отторжения тканей не происходит у химер. Кроме того, созревающие в тимусе T-лимфоциты проходят негативную селекцию. Они взаимодействуют с антигенами организма хозяина еще в тимусе и, если проявляют избыточную активность, подвергаются апоптозу. Поэтому заставить Т-киллеров убивать клетки, не несущие чужеродных белков довольно сложно

Мутантные белки вполне можно считать чужеродными, и теперь их стало гораздо легче выявлять. Сразу две работы на мышах показали, что такой метод эффективен. В первойтолько у 4 из 15 иммунизированных мышей опухоль смогла вырасти после трансплантации за 50 дней эксперимента (против 12 из 14 в контроле). Во второй работеанализировалась продолжительность жизни мышей после трансплантации опухоли. Через 100 дней после начала эксперимента (примерно 10 лет жизни человека) в контрольных группах все мыши кроме одной были мертвы, а из иммунизированных наоборот погибла только одна.

На основании этих результатов было решено перейти к испытаниям на неизлечимо больных меланомой людях. Пока рано говорить о результатах и влиянии лечения на продолжительность жизни, но у всех пациентов развился ярко выраженный иммунный ответ на опухоль.

Специалистам по физической антропологии известен «нидерландский феномен» – поразительное увеличение среднего роста населения Нидерландов за последние 150 лет. В этот период голландцы прибавили в росте 20 сантиметров и стали самой высокой нацией мира. Это явление объясняют возросшим уровнем благосостояния в стране, улучшившимся питанием и хорошим доступом к медицинскому обслуживанию. Как показывает исследование, проведенное под руководством Герта Стульпа (Gert Stulp) из Лондонской школы гигиены и тропической медицины, процесс роста голландцев на этом вряд ли остановится.

Стульп и его коллеги изучили данные о 42616 жителях трех северных провинций Нидерландов. Все участники исследования были старше 45 лет, родились в Нидерландах у родителей голландского происхождения. В результате выяснилось, что у голландских мужчин высокого роста в среднем рождается большее число детей, выживаемость детей у них также выше. Следовательно, со временем гены, которые влияют на высокий рост, становятся все более частыми среди населения страны. Среди голландских женщин больше всего детей у тех, чей рост средний. Как полагают ученые, это объясняется тем, что более высокие женщины имеют меньше шансов найти себе пару, а для более низких женщин выше риск потерять ребенка.

Ранее Герт Стульп проводил аналогичные исследования среди населения штата Висконсин в США. Результат был иным. Наибольшее число детей оказалось у мужчин среднего роста, а у женщин по числу детей лидировали низкорослые.

На вопрос, почему высокие мужчины имеют репродуктивное преимущество в Нидерландах, но не в США, у ученых пока нет ответа. Одной из причин может быть то, что люди часто выбирают себе партнера, который не сильно ниже или выше ростом, чем они сами. Так как у низкорослых женщин в Соединенных Штатах рождается больше детей, высокие мужчины имеют меньше потомков, так как они менее склонны образовывать пару с низкорослыми женщинами.

Итоги исследования опубликованыв журнале Proceedings of the Royal Society B.

Новая технология позволила увидетьстертые записи и рисунки на полях Черной книги из Кармартена– самого древнего известного науке манускрипта, написанного полностью на валлийском языке. Книга представляет собой сборник стихотворений, записанных приблизительно в 1250 году. Рукопись была обнаружена сэром Джоном Прайсом Бреконом (1502? – 1555), который пополнил свою коллекцию книгами из монастырей, закрытых при Генрихе VIII. Позднее ее владельцем стал валлийский антиквар Роберт Воган (около 1592–1667), чье собрание впоследствии вошло в Национальную библиотеку Уэльса. Черная книга из Кармартена содержит самые древние дошедшие до нас упоминания о подвигах короля Артура и Мирддина (Мерлина).

Профессор Кембриджского университета Пол Рассел (Paul Russell) и Майриа Уильямс (Myriah Williams) исследовали страницы книги в ультрафиолетовом излучении и применили новые программные методы обработки изображений. В результате им удалось обнаружить стертые ранее надписи на полях, рисунки рыбы и двух человеческих лиц, а также текст целого стихотворения. Из одной из надписей следует, что книга была в какой-то момент подарен предыдущим владельцем родственнику. Исследователи полагают, что прочитанные ими надписи были стерты еще в XVI веке.