Чотири неймовірні наукові місії, які стали медіафеноменами
На початку лютого медіа найрізноманітнішого калібру й орієнтації — хто як умів — висвітлювали успішний запуск ракети-носія Falcon Heavy, дітища компанії Ілона Маска SpaceX. Подорож манекена Стармена на червоному електромобілі Tesla крізь Сонячну систему кілька годин можна було спостерігати в режимі реального часу. Потім для відстеження його траєкторії один із шанувальників запустив сайт Where is Roadster.
Чи може бути щось краще для популяризації науки, ніж такі видовища? Media Sapiens вирішив нагадати кілька масштабних ідей учених та інженерів, що об’єднали людство у спогляданні і змінили наше уявлення про межі можливого.
«Біосфера 2»
У 1985 році у пустелі Сонора (Аризона, США) кількасот американських науковців і конструкторів розгорнули будівництво герметизованого комплексу площею 1,27 га, який, за їхнім задумом, мав стати моделлю глобальної планетарної екосистеми. Проект нарекли «Біосфера 2». У цьому віварії намагалися відтворити, зокрема, савану, мангрові водно-болотні угіддя, тропічний ліс і океан (він досі є головним об’єктом гордості тих, хто тут працює). У всіх цих «екосистемах» була притаманна їм флора і фауна.
«Біосфера 2» залишається найбільшою штучно створеною живою закритою системою. Фото — wikimedia.org
У «Біосфері 2» також розмістили сільськогосподарську ділянку для вирощування всілякої городини і відсік для роботи і проживання. У 1991 році сюди на два роки поселили команду з восьми волонтерів-біонавтів, щоби зрозуміти, чи зможуть люди вижити в замкненому середовищі (відкритому лише для сонця), харчуючись із того, що могли тут зібрати / вполювати / виростити, отримуючи повітря та воду завдяки зімітованому колообігу речовин.
Ідейні натхненники експерименту та їхні сподвижники покладали надії на те, що його успішність забезпечила би людство конкретним планом дій для тривалих космічних польотів і колонізації місць за межами Землі. Але Земля, як з’ясувалося, — система, яку не так просто скопіювати.
Біонавти. Фото — assets.rbl.ms/
Уже через 12 днів після початку експерименту одному з членів знадобилася допомога лікарів за межами «Біосфери 2». Потім виникли проблеми з сервісом «екосистем»: фотосинтез протікав слабко, а бактерії у ґрунті розмножувалися швидко, активно споживаючи кисень, який на другий рік експерименту довелося постачати ззовні з балонів майже щодня. Врешті-решт початковий задум вартістю 150 мільйонів доларів утілити так і не вдалося.
Утім, «Біосфера 2» не занепала, а стала одним із найбільших майданчиків для екологічних досліджень. Як зазначала науковий оглядачка The New Yorker Елізабет Колберт, авторка бестселера «Шосте вимирання: неприродна історія», чимало з того, що ми сьогодні знаємо про коралові рифи й закислення океану, найпершими вивчили саме вчені «Біосфери 2».
Іронічно, але факт: цей експеримент ставив за мету довести нашу спроможність вижити за межами Землі, а натомість тепер слугує заохоченням берегти те, що ми маємо.
Відео: Чим нині є «Біосфера 2»?
Міжнародна космічна станція
Будівництво Міжнародної космічної станції розпочалося 1998 року. На нього пішло в тисячу разів більше коштів, ніж на «Біосферу 2». Це один із найдорожчих наукових проектів в історії людства.
І хоч МКС за 408 кілометрів від поверхні Землі, її можна побачити на світанку або під час сутінків (вона, як і Місяць, відбиває сонячне світло, щоправда, не настільки яскрава), коли небо не вкрите хмарами. Якщо хочете дізнатися, коли вона пролітатиме над вашою місцевістю, знайдіть її на мапі.
Всередині МКС. Фото — Wikimedia
Із 2000 року на МКС постійно відряджають дослідницькі місії для вивчення особливостей життя в космосі та перспектив подальших подорожей.
Відео: Ось кілька відповідей на запитання космонавтам, які ви завжди хотіли поставити, але не наважувалися
Тому, що космонавти з’ясували у стані невагомості, вже знайшли застосування й на нашій планеті.
Як відомо, втрата кісткової маси — одна з основних проблем, із якою мають справу люди в умовах мікрогравітації. На те, щоб відновитися після повернення на Землю, потрібно від трьох до чотирьох років. JAXA разом із NASA взяли участь у космічному біомедичному експерименті.
Перебуваючи в космосі, члени їхніх місій раз на тиждень приймали бісфосфонати — терапевтичний засіб, яким лікують остеопороз, що супроводжується підвищенням крихкості кісток та високим ризиком переломів. (Цим захворюванням, що виникає з віком, уражені майже 8,7 % населення Японії.)
На цьому етапі космонавти встановили, що в них більше шансів уберегти кісткову масу, якщо вони приймають незначну дозу цього препарату, а також отримують достатню кількість кальцію й вітаміну D в комплексі зі спеціальними вправами.
Великий адронний колайдер
Фото Flickr
Проект зі створення Надпровідного Суперколайдера поблизу Далласа (Техас, США) став епічним провалом. У 1994 році Конгрес ухвалив рішення про припинення його фінансування через перевитрати коштів, що перевищили 11 мільярдів доларів. Але амбіція відкрити бозон Хіґґса — 12-ту елементарну частинку, що відповідає за масу інших частинок, існування якої передбачала Cтандартна модель (те, як влаштований світ у найменших масштабах), нікуди не зникла. Що воно таке?
Грубо кажучи: можна уявити більярдний стіл із гладесенькою поверхнею, на якому розміщені кулі (це елементарні частинки). Цей стіл вкритий в'язкою субстанцією (поле Хіґґса), що ускладнює їхній рух. Те, наскільки вони в'язнуть, визначає їхню масу. Якщо сильно вдарити по більярдному столу, пошкодивши сукно й зім'явши якусь кількість в'язкої субстанції в невеличкий згорток, що от-от знову розтечеться, маємо бозон Хіґґса.
У 2008-му зусиллями понад 10 тисяч учених та інженерів завершилося будівництво найбільшого і найпотужнішого прискорювача елементарних частинок при Європейському центрі ядерних досліджень (CERN) поблизу Женеви на кордоні між Францією та Швейцарією. Це 27-кілометровий тунель тороїдної форми на глибині до 175 метрів під землею.
У 2012 році дослідники заявили, що таки відкрили бозон Хіґґса. Вчені, що дослідили процес, в якому ключову роль відіграє ця частинка, 2013 року отримали Нобелівську премію з фізики.
Моделювання процесу зародження бозону Хіґґса при зіткненні протонів. Зображення — wikimedia.org
Причиною, з якої ця сфера настільки важлива для науковців, є те, що вона може пояснити Великий Вибух і те, як постав світ.
Лабораторія «Акваріус» і Місія 31
Фото — TwitterMission 31
Фаб’єн Кусто, який у 2002 році став найсексуальнішим дослідником за версією журналу People, не лише пішов слідами свого діда, видатного дослідника океану Жака-Іва Кусто, а ще й вирішив побити його рекорд — 30 днів під водою, які той провів у Червоному морі у 1963 році. Кусто молодший заповзявся пробути на дні на 24 години довше.
Фаб’єн Кусто, фото https://www.fabiencousteauolc.org/
Це обійшлося йому в 1,8 мільйона доларів, які вдалося зібрати завдяки приватним пожертвам, спонсорській підтримці та краудфандинговій кампанії на Indiegogo.
Із 1 червня по 2 липня 2014 року він та інші учасники Місії 31, серед яких були дослідники з Міжнародного університету Флориди, Північно-Східного університету та Массачусетського технологічного інституту, жили в підводній лабораторії «Акваріус», що в Національному морському заповіднику Флорида-Кіс за 14,5 кілометрів від берега на глибині 20 метрів.
Лабораторія «Акваріус» — останній підводний дослідницький центр. Фото — mission blue.
На початку експедиції на станції зламався кондиціонер, тож якийсь час членам екіпажу довелося миритися з температурою 35°C.
Вони проводили онлайн-лекції для студентів та всіх охочих дізнатися про перебіг Місії 31, а також спілкувалися з аудиторією в соцмережах. Час від часу на базу навідувалися інші члени родини Кусто та морська біологиня-суперзірка Сильвія Ерл.
За підрахунками керівника експедиції, за 31 день його команда зібрала 12 терабайтів матеріалу, достатнього для десяти наукових робіт, що можна прирівняти до двох років досліджень меншої тривалості ближче до поверхні.
Відео: Найбільш лінивий гігантський атлантичний групер
Експедитори використовували портативну камеру сповільненої зйомки, щоб зафіксувати рухи тварин, які в реальному часі не встигає роздивитися людське око. Вони також встановили обладнання для моніторингу впливу зміни клімату на біорозмаїття океану.
Окрім морського дна дослідники вивчали ще й фізіологічні та психологічні аспекти життя під водою за високого тиску без сонячного світла. Наймолодший Кусто мріє про те, що одного дня ми почнемо будувати підводні міста і що хтось із тих, кого колись захопила Місія 31, стане одним із акванавтів.
