Оказалось, что она порождена ударами метеороидов малых размеров.

Ученые из НИУ ВШЭ, Института космических исследований РАН, МФТИ и Университета штата Колорадо выяснили откуда берется плазменно-пылевое облако, окружающее Луну и простирающееся на нескольких сот километров над ней. С большой долей вероятности его формирует вещество, выброшенное с поверхности Луны после падения метеороидов.

В работе авторы рассматривают возможность образования плазменно-пылевого облака над Луной вследствие ударов метеороидов о лунную поверхность. Полученные с помощью моделирования параметры такого облака соответствуют результатам экспериментальных исследований, выполненных в рамках американской миссии LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer). Вокруг Луны в радиусе нескольких сот километров присутствует облако субмикронной (с частицами, диаметром менее микрона) пыли. Измерения характеристик этой пыли проводились с помощью ударного ионизационного датчика пыли LDEX. Цель эксперимента состояла в том, чтобы определить распределение пылевых частиц по высотам над поверхностью Луны, а также классифицировать их по размерам и концентрациям над различными участками лунной поверхности.

Как отмечают исследователи, концентрация частиц плазменно-пылевого облака, полученная расчетным путем, не противоречит экспериментальным данным. На поверхность Луны обрушивается непрерывный поток метеороидов микронных и миллиметровых размеров. Поэтому с поверхности фактически непрерывно выбрасывается вещество, при этом часть его находится в расплавленном состоянии. Поднимаясь над поверхностью Луны, жидкие капли расплава затвердевают. Из-за взаимодействия с электронами и ионами солнечного ветра, а также с солнечным излучением они приобретают электрические заряды. Те частицы, что от ударов получили скорость выше второй космической для Луны, покидают ее окрестности и улетают в глубокий космос. Ну, а оставшиеся частицы, которым не хватило скорости, как раз и формируют вокруг Луны плазменно-пылевое облако, порождающие лунные зори.

Во время экспериментов LADEE было обнаружено скачкообразное возрастание концентрации пыли при взаимодействии некоторых ежегодных метеорных потоков с Луной. Особенно данный эффект проявлялся во время высокоскоростного метеорного потока Геминиды. Все это подтверждает связь между процессами формирования пылевого облака и соударениями метеороидов с поверхностью Луны.

Она позволит им взаимодействовать в одном воздушном пространстве, не создавая помех друг для друга.

"Российские космические системы" (РКС, входят в Роскосмос) провели отработку диспетчерской системы для беспилотников (БПЛА) и воздушных судов авиации общего назначения. Система разработана для создания инфраструктуры федерального сетевого оператора в области навигационной деятельности. Тестовые полеты беспилотников и обычных самолетов успешно прошли на авиационной базе МАИ на аэродроме "Алферьево".

Новые технологии мониторинга в режиме реального времени обеспечивают прием, обработку и распространение информации о местоположении, маршруте и параметрах полета БПЛА разных классов. С их помощью можно также автоматически выстраивать виртуальный безопасный маршрут беспилотника по заявке оператора летательного аппарата. После формирования маршрута, исходя из имеющихся свободных транспортных коридоров, система отсылает его карту обратно беспилотнику, и тот может следовать ей во время заявленного полета. Обмен данными в рамках системы информационного обеспечения производится с помощью систем сотовой и спутниковой связи, а также УКВ-передатчиков.

Система создана для регулирования полетов в воздушном пространстве класса G. В таком классе полеты летательных аппаратов идут в уведомительном порядке, то есть для них не требуется специальное получение диспетчерского разрешения.

Новая диспетчерская система в нынешнем варианте ее реализации рассчитана на малые беспилотники массой от 0,25 граммов до 30 килограммов. Каждый БПЛА, работающий с системой, будет оснащен бортовым программным обеспечением, сообщающим системе скорость, высоту и направление полета аппарата. Оператор БПЛА будет подавать уведомительную заявку на маршрут и получать набор ограничений, которые ему желательно выполнять при полете в местах, где возможно появление пилотируемых летательных аппаратов.

Ожидается, что внедрение новой системы информационного обеспечения беспилотников и обычных самолетов существенно снизит операционные затраты владельцев дронов за счет снижения рисков для их полетов. Это значительно упростит появление индустрии страхования летательных аппаратов, а также коммерческих сервисов, использующих дроны.

С помощью лазера и мониторинга распространения сейсмических волн.

Исследователи из Института динамики геосфер РАН разработали и испытали систему мониторинга параметров разрабатываемых месторождений, рядом с которыми существует угроза внезапного проседания пород, вызывающих искусственные землетрясения. В результате экспериментов ученые пришли к выводу о пригодности их методики для прогнозирования искусственных сейсмических явлений.

Авторы работы создали модель, позволяющую предсказывать вероятность землетрясений в зависимости от того, как именно распространяются сейсмические волны через линии разломов на тех или иных месторождениях. Чтобы проверить ее работу на практике, геофизики провели мониторинг района Коробково (Белгородская область), где ведется добыча железной руды (часть Курской магнитной аномалии).

Для выявления скорости распространения сейсмических волн через границы месторождения ученые организовали слабые искусственные взрывы в подземной части рудника, а затем измерили их интенсивность с помощью трехкомпонентных акселерометров A1638 (производства "Геоакустика", Россия), чувствительных к волнам 0,2-400,0 герц, геофонов GS-20DX (Geospace International, Россия) с рабочим диапазоном 10-400 герц. А для особо точных измерений подвижек пород на границах месторождения использовался лазер ILD2300−100 (Micro-Epsilon, Германия) с точностью измерений до одного микрометра.

Замеры показали, что на границах рудных жил Главная и Сретенская рассеивание энергии довольно слабое, то есть там налицо разлом, где возможны искусственные сейсмические события заметной силы. Что более важно, тем самым удалось подтвердить, что новая система позволяет указывать на места, где наиболее вероятны искусственные землетрясения, и заранее принимать соответствующие меры.

С ее помощью всех мужчин можно поделить всего на три группы.

Раньше его встречали только в Закарпатье.

Сотрудники Зоологического института Российской академии наук (ЗИН РАН) обнаружили вблизи поселка Курголово Кингисеппского района Ленинградской области клеща-краснотелку Neotrombicula absoluta. Представителей этого вида раньше встречали только в одном из районов Закарпатья на Украине. Этот клещ-краснотелка является близким родственником возбудителям тромбикулеза и сам, вероятно, может вызывать это заболевание. 

Необычный для северо-запада России вид обнаружили в коллекциях заспиртованных членистоногих ЗИН РАН. Было известно, что конкретно эту особь в 2006 году сняли со шкурки обыкновенной бурозубки (Sorex araneus), пойманной паразитологами института недалеко от Курголово. Клеща изначально определили как Hirsutiella zachvatkini, известного в Ленинградской области с середины прошлого века. Однако когда зоологи препарировали его, определили форму различных частей тела и сделали замеры главных щетинок на теле клеща, они поняли, что экземпляр относится к другому виду - Neotrombicula absoluta. Это паукообразное обнаружили в закарпатской части Украины в 1960-е годы и с тех пор находили только там.

Таким образом, найденный в институтских коллекциях клещ-краснотелка - первый представитель своего вида, отловленный в Ленинградской области и на северо-западе европейской части России в принципе. Как и характерные для этой местности краснотелки видов Ascoschoengastia latyshevi и Hirsutiella zachvatkini, Neotrombicula absoluta относится к группе тромбикулид.

Более того, по их мнению, даже первое одомашнивание лошадей не связано с индоевропейцами.

Международная группа исследователей, среди которых были ученые из нескольких институтов Российской академии наук, изучили как распространялись по Азии бронзового века люди, генетически родственные носителям ямной культуры. Выяснилось, что прямой перенос генов ямников в Азии был менее распространен, чем в Европе (ямная культура параллельно распространялась в обоих регионах). Часто гены ямников составляли лишь небольшую часть в генах населения тех мест, через которые они передвигались. В связи с этим авторы ставят под сомнение тот факт, что гены индоевропейцев, также как и одомашнивание лошадей были распространены по Азии именно представителями ямной культуры.

Авторы новой работы изучили ДНК из 74 скелетов, найденных в евразийских степях, возрастом от 11 000 до нескольких сотен лет и проверили, насколько степная гипотеза стыкуется с этими находками. Выяснилось, что, например, носители ботайской культуры (существовала в 3700-3100 годах до нашей эры на северо-западе Казахстана) и ямники не являются близкими родственниками. Последние общие предки у них были не ранее, чем 15 000 лет назад - глубоко в палеолите и за десяток тысяч лет до возникновения ямной культуры. Ботайцы оказались генетически ближе к восточным азиатам, а ямники - к европейцам. Исследователи также напоминают, что лошади ботайцев не были генетически родственны современным домашним лошадям мира. Предполагается, что современные домашние лошади произошли именно от лошадей ямников, хотя, к сожалению, подтвердить эту гипотезу генетически пока не удалось - останки лошадей ямников с нужной для анализа сохранностью ДНК пока не найдены.

На основании отсутствия близкого родства ботайцев и ямников авторы подвергают критике определенные аспекты степной теории происхождения индоевропейцев. Они считают, что приручение лошадей не может объяснить успешную экспансию ямников, поскольку за несколько веков до них до них (и независимо от них) лошадей приручили ботайцы. Однако у ботайцев никаких следов экспансии нет, напротив, эта культура погибает, не оставив никаких следов, а ее лошади одичали и превратились в современных лошадей Пржевальского, ранее ошибочно считавшихся дикими лошадьми. Получается, что ямники не принесли одомашненных лошадей всей Евразии, как это считалось ранее. Более того, исследователи предполагают, что более поздняя экспансия индоевропейцев в Азию могла быть связана с тем, что ботайцы и иные азиатские по происхождению культуры успели сами приручить лошадей и оказались менее уязвимы перед пришельцами.

Сотрудники Национального медицинского исследовательского центра гематологии Министерства здравоохранения РФ нашли способ запустить кроветворение у пациентов, которым не помогла пересадка гемопоэтических стволовых клеток (ГСК). Они предложили вводить мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) в губчатое вещество подвздошной кости параллельно с источником ГСК - донорским костным мозгом. Такой подход сработал для шести из восьми пациентов, организм которых отторг первую трансплантацию красного костного мозга.

Чтобы повысить процент успешных операций по пересадке красного костного мозга, российские медики предложили использовать мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК). Это один из типов стволовых клеток, из которых может образоваться множество вариантов "зрелых" клеток - и костных, и хрящевых, и жировых. ММСК участвуют и в образовании гемопоэтических стволовых клеток, их основным источником также служит красный костный мозг.

Авторы работы решили ввести ММСК непосредственно в красный костный мозг восьми пациентов, у которых после пересадки ГСК кроветворение не восстановилось в течение месяца. Отфильтрованные из костного мозга доноров ММСК внедрили в губчатое вещество в остях подвздошных костей таза и параллельно с этим вновь ввели ГСК. Оба типа клеток для каждого реципиента получали от одного и того же донора.

Через 1−2, 4−5 и 9 месяцев после процедуры ученые брали у пациентов пробы красного костного мозга и измеряли активность ГСК и долю донорских ММСК в них. У шести из восьми участников исследования к концу первого месяца после процедуры восстановилось собственное кроветворение, а двое умерли от инфекционных осложнений. В красном костном мозге подвздошных костей выживших ученые обнаружили в среднем 9,4 процента ММСК доноров. Это говорит о том, что введение таких клеток непосредственно в место образования ГСК существенно эффективнее, чем внутривенное.

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе осуществили пересадку памяти от одной морской улитки к другой через инъекцию специфических рибонуклеиновых кислот (РНК). Статья исследователей опубликована в журнале eNeuro, сообщает EurekAlert!.

Ученые подвергали моллюсков рода Aplysia слабому воздействию электрического тока. В ходе каждой из двух сессий, разделенных 24 часами, биологи пять раз прикасались электродами к ноге улиток через каждые 20 минут. У животных выработался защитный рефлекс, выражающийся в сокращении мышц в течение 50 секунд при последующих контактах с электродами. У улиток в контрольной группе, у которых биологи не вызывали сенсибилизацию, длительность реакции на ток составила одну секунду.

Исследователи извлекали РНК, которая была накоплена в нервной системе животных, как получивших удары током, так и не сенсибилизированных. В первом случае, молекулы были введены в семь улиток, не прошедших процедуру воздействия током. Во втором случае, инъекции РНК также проводились моллюскам без выработанного рефлекса. Оказалось, что пересадка рибонуклеиновых кислот от сенсибилизированных улиток способствовала развитию у моллюсков в контрольной группе условного рефлекса продолжительностью 40 секунд.

Ученые выяснили, что за выработку рефлекса отвечают сенсорные нейроны, которые становятся возбудимыми в присутствии определенных РНК. По мнению исследователей, результаты показывают, что воспоминания хранятся в ядрах нейронов, где активируются специфические гены и синтезируются соответствующие рибонуклеиновые кислоты. Биологи считают, что в будущем данный метод может быть использован для восстановления воспоминаний, утерянных на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Видовой состав кровососущих насекомых способен дать информацию о том, какие приспособления к холодному климату имелись у местных доисторических птиц.

Российские и украинские палеонтологи обнаружили в добытом на полуострове Таймыр янтаре новый вид мошек - уголякию Ugolyakia kaluginae. Из находки можно сделать вывод, что насекомые паразитировали на доисторических птицах даже на Севере.

Палеонтологи исследовали хранящиеся в Палеонтологическом институте РАН образцы янтаря возрастом 84−86 миллионов лет, добытые из отложений сантонского яруса у берегов реки Северный Уголяк (полуостров Таймыр, Республика Саха), и отпечатки перьев оттуда же. В янтаре содержались фрагменты таких же перьев. Ученые установили, что они принадлежали орнитуроморфам (Euornithes). В эту группу входят все современные и ископаемые птицы, более родственные современным, чем вымершей группе энанциорнисовых птиц.

Что более важно, рядом с фрагментами перьев орнитуроморф обнаружились целые тела небольших насекомых. Размер и форма их глаз и крыльев указывали на то, что эти насекомые относятся к группе мошек Simuliini из отряда двукрылых, наиболее известными представителями которого являются комары и мухи. Расположение одной из основных продольных жилок крыла, радиальной, у ископаемых насекомых отличалось ото всех известных, поэтому (и по некоторым другим признакам) их выделили в отдельный вид и дали ему латинское название уголякия Калугиной (Ugolyakia kaluginae) в честь палеонтолога Надежды Калугиной, занимавшейся ископаемыми двукрылыми. Пока эта уголякия - единственный представитель своего рода.

Строение ротового аппарата некоторых найденных уголякий свидетельствует о том, что самки этих мошек питались кровью. По всей видимости, источником пищи для них служили орнитуроформы, чьи перья также были найдены в янтаре. Это косвенно подтверждает и тот факт, что другие два вида ископаемых мошек были обнаружены в янтаре в пределах ареала орнитуроморф - у озера Янтардах на Таймыре и в Нью-Джерси.

Ugolyakia kaluginae из таймырского янтаря сохранились лучше, чем все остальные известные образцы доисторических мошек. Как и другие подобные находки, они относятся к позднему мелу. В то время уже стали появляться продвинутые формы орнитуроморф. Авторы статьи предположили, что такие орнитуроморфы возникли именно в высоких широтах, то есть там же, где были обнаружены уголякии и другие мошки.

КПД новинки выше, чем у конкурентов, а уровень выбросов вредных окислов азота и углерода - заметно ниже.

В Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ им П.И. Баранова) проведены испытания отопительного котла принципиально нового типа - с погружным нагревом воды. Они шли 72 часа подряд и показали работоспособность нового образца, а также его превосходящую аналоги эффективность. Новинка может найти широкое применение в отоплении и горячем водоснабжении объектов площадью до 500 квадратных метров. О происходящем пишет ЦИАМ.

Как показали испытания новой установки, на практике ее КПД составило не менее 97 процентов при коэффициенте избытка воздуха, равного 1,99 (то есть таком, при котором воздуха к месту горения подавалось примерно вдвое больше, чем нужно теоретически). Стандартные котлы как правило имеют КПД ниже 95 процентов для лучших импортных образцов. И ниже 90 процентов для отечественных образцов. Исключением могут быть только конденсационные импортные котлы, имеющие КПД сходный с новой установкой. Однако такие системы конструктивно сложнее и дороже.

К тому же у них нет еще одного преимущества новой схемы - высоких экологических показателей. Дело в том, что попадание в атмосферу излишне нагретых продуктов сгорания приводит к образованию большого количества молекул окиси азота и угарного газа.

Низкая температура отходящих газов при подводном горении означает, что вероятность окисления азота кислородом в новом котле заметно падает - как и вероятность неполного сгорания топлива, ведущего к образованию угарного газа. Поэтому при испытаниях демонстратора новой технологии предварительные цифры этих вредных выбросов составили всего 50,4 части на миллион для окислов азота и всего 9,1 части на миллион для угарного газа.

Эксплуатация котла потребует меньше топлива (до 20 процентов), чем у существующих аналогов. В первую очередь, разработку предполагается использовать для обогрева коттеджей и других помещений площадью до 500 квадратных метров.

Успешное строительство рентгеновского лазера на свободных электронах - XFEL - вызвало интерес во всем мире. Мало кто знает, что у этого проекта российские корни. XFEL сможет фотографировать структуры размером меньше нанометра и тем самым решать множество практических задач для биологии, химии, медицины, материаловедения. Изобретатель этой установки - Евгений Салдин, ныне сотрудник центра DESY (Германия) - рассказал РИА Новости о принципах ее работы и открывающихся научных перспективах.

Изобретателя XFEL Евгения Салдина пригласили в 1994 году для создания прототипа, и уже в начале 2000-го рентгеновский лазер TTF1 на длине волны 80 нанометров успешно заработал, сразу показав уникальные возможности исследования атомов и молекул.

Эта установка буквально спасла центр DESY от закрытия и помогла преодолеть сложный период смены научной специализации. Хотя не все шло гладко. Поверив в успех TTF1, правительство Германии задумало построить самый мощный в мире рентгеновский лазер совместно с другими странами ЕС. Бюджет проекта составил один миллиард евро. Германия сразу внесла 500 миллионов евро. А вот с софинансированием возникли сложности.

Согласно закону, стройку можно начинать, только если на счетах проекта есть 75% бюджета. Канцлер Германии Ангела Меркель оказалась в тупиковой ситуации: создать первый в мире XFEL было делом чести, но проект застопорился. Ситуацию спасла Россия, внесшая в 2009 году 250 миллионов евро. После этого проект стартовал.

Далее по инициативе Национального исследовательского центра "Курчатовский институт", возглавляемого Михаилом Валентиновичем Ковальчуком. Институт также выступил координатором научных программ российских исследователей,  Россия выделяет на проект 306,4 миллиона евро, и только за последние три года была перечислена почти треть этой суммы - около 6,5 миллиарда рублей.

Лазер за миллиард: зачем Россия вкладывается в научные мегапроекты

Рентгеновское излучение используют для исследования структуры молекул уже почти сто лет. Тому способствует малая длина волны этой части электромагнитного спектра - порядка одного ангстрема (одна десятая нанометра). Фотоны просто рассеиваются на кристаллической решетке и создают на детекторе дифракционную картину, по которой с помощью программного обеспечения восстанавливают трехмерную структуру молекулы. Еще в середине XX века рентген помог понять, как устроена ДНК.

Раньше ученые использовали рентгеновские трубки, теперь к их услугам источники рентгеновского излучения большой яркости, которое образуется в кольцевых ускорителях электронов - синхротронах. Поэтому и излучение называют синхротронным.

Сгусток электронов в кольце разгоняется до околосветовых скоростей, испуская фотоны с разной длиной волны - вплоть до рентгеновского диапазона. Его отводят в каналы, где облучают образцы, а детекторы излучения фиксируют данные об атомном строении молекул. За сеанс можно проводить десятки различных опытов.

Если на пути электронного сгустка, который крутится в кольце, установить ряд сильных магнитов - ондуляторов, превращающих траекторию в синусоиду, -то качество сопутствующего излучения можно многократно повысить.

Мощный линейный ускоритель вместо синхротрона позволяет сформировать сгусток электронов очень высокой плотности и отличного качества. В длинном ондуляторе его излучение воздействует на электроны, усиливается и поступает очень короткими импульсами, превращаясь, по сути, в лазер огромной интенсивности. Теоретически всю его энергию можно сосредоточить в пятне диаметром порядка длины волны - одна десятая нанометра. Это и есть XFEL. А явление самоусиливающейся спонтанной эмиссии, лежащее в его основе, открыли в 1980-м советские физики из Новосибирска Анатолий Кондратенко, Ярослав Дербенев и Евгений Салдин.

Евгений Салдин (второй слева) с коллегами на церемонии вручения премии Общества друзей Гельмгольц-центра, 2012 год, Берлин

"В то время наша работа выглядела как научная фантастика. Рецензент из журнала Nuclear Instrument and Method Journal так и написал в отзыве на статью, что это все „science fiction". И добавил: „Но кто знает, что будет через двадцать лет". Поэтому публикация состоялась", - продолжает ученый.

Публикации в зарубежных журналах принесли Салдину мировую известность. Он собрал вокруг себя группу молодых энтузиастов и следующие десять лет разрабатывал тему, которая в 1999 году завершилась монографией The Physics of Free Electron Laser.

Последующее развитие физики показало правоту новосибирцев. Квантовые лазеры быстро вытеснили FEL в оптическом диапазоне. Напротив, лазеры на свободных электронах в рентгеновском диапазоне (XFEL) с большим коэффициентом усиления приобрели популярность во всем мире, несмотря на большие размеры и стоимость. За последние два года XFEL ввели в строй в Германии, Южной Корее, Швейцарии.

Сверхзадача по расшифровке белков

Задержка с финансированием стоила Европе приоритета. Первыми XFEL запустили США (установка LCLS в Стэнфорде) - и в 2012 году расшифровали с его помощью структуру белка, вызывающего африканскую сонную болезнь. Однако Евгений Салдин не считает это крупным научным прорывом. По его мнению, структуры белков расшифровывают на источниках специализированного синхротронного излучения (ИССИ) примерно по две тысячи в год. Всего на данный момент определено около ста тысяч структур из более чем двухсот миллионов.
Другое дело - расшифровка всех биологически активных белковых структур. Сделать это на обычных ИССИ невозможно. Чтобы исследовать биомолекулу, нужно ее превратить в кристалл. Но лишь малая часть белков поддается этой процедуре. Проблема и в том, что кристалл должен быть достаточно крупным. Размеры уменьшили благодаря ИССИ последнего поколения, что несколько расширило круг изучаемых белков, но предел уже был достигнут.

"При рассеянии фотонов на образце идет их поглощение, которое разрушает молекулу задолго до того, как нужную информацию унесет рассеянное излучение. Тогда был предложен новый метод - diffraction before distruction (дифракция до разрушения). Применить его можно только на XFEL", - поясняет Евгений Салдин.

В Стэнфорде, например, удалось уменьшить размер кристаллов до десяти микрон и умещать в них до десятка тысяч молекул белка.

"Это расширяет круг белков, структуру которых можно расшифровать, но незначительно", - подчеркивает ученый.

Кардинальное решение проблемы - в том, чтобы определять структуру белка по одной молекуле, не кристаллизуя ее. Для этого нужен более совершенный лазер. Импульс рентгеновского излучения нужен столь короткий - порядка пяти фемтосекунд, - чтобы электроны не успели покинуть молекулу изучаемого вещества. Тогда на детектор поступит неискаженная картина молекулярной структуры. При этом каждый импульс должен содержать достаточно фотонов, а значит, пиковую мощность лазера следует увеличить до тераватта.

"Это сверхзадача для рентгеновского диапазона, которую мы решаем на европейском XFEL. В будущем мы увеличим число фотонов в коротком импульсе в сто раз по сравнению с LCLS. Сейчас же отрабатывается впрыск молекулы в детектор и совершенствуется программное обеспечение, которое, как и в томографии, имеет решающее значение", - говорит Салдин.

Новая методика, отрабатываемая в DESY, позволит в считаные часы расшифровывать структуру любого белка. Это будет способствовать очень быстрому прогрессу в биологии и медицине, сравнимому с расшифровкой генома человека.

Схема рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL

Зачем России ИССИ-4

В мире действуют порядка 60 ИССИ разных поколений. Два из них - в России: в Курчатовском институте в Москве и ИЯФ СО РАН в Новосибирске. По мнению Евгения Салдина, для такой большой территории имеет смысл создавать минимум три установки третьего поколения, представляющие собой синхротроны с множественными каналами вывода рентгеновского излучения. Строительство таких источников в мире хорошо отработано. А недавно их яркость значительно улучшили за счет магнитов особой конфигурации. Именно эти модернизированные источники в последнее время называют ИССИ-4.

На строительство уходит три-четыре года, при этом, в отличие от линейных ускорителей, подземные тоннели не требуются. До 80 процентов бюджета идет на создание и оборудование пути прохождения пучка электронов. Вряд ли получится обойтись только российскими материалами и оборудованием, что-то придется заказывать за рубежом. В то же время сверхпроводящие магниты для ондулятора отлично делают в Новосибирске. Кроме того, в процессе строительства и эксплуатации ИССИ вокруг него появится множество коммерческих фирм, где можно будет размещать заказы на детали и услуги.

По словам ученого, строительство ИССИ - мировой тренд, способный удовлетворить огромный запрос со стороны биологов, медиков, химиков, материаловедов. После этого, имея опыт и кадры, можно перейти к XFEL (который, строго говоря, неправильно называть ИССИ, поскольку источником излучения служит не синхротрон, а линейный ускоритель). Это автоматически потянет за собой бурное развитие различных отраслей науки и индустрии.

Например, в DESY вокруг XFEL действует центр по расшифровке структур биомолекул, создают центр по инфекционным болезням на базе ИССИ PETRA и EXFEL, фемто- и наноцентры, центры по трансферу технологий.

"Как показывает практика, никакого военного применения таких установок нет и не предвидится. Единственный проект, который реализуется, - лазер на свободных электронах в оптическом диапазоне с зеркалами. Причем на специально подобранной длине волны, поскольку водяной пар сильно поглощает по всем другим диапазонам. Обычные квантовые лазеры с этой задачей не справляются. Работы идут в Jefferson Lab, расположенной недалеко от военно-морской базы США. Возможно, в следующей декаде FEL будет готов для установки на авианосец", - отмечает исследователь.

2015 году Нобелевский комитет организовал симпозиум, посвященный XFEL. С докладами на нем выступили три претендента на премию: американский физик Джон Мейди (John Madey), создатель лазера на свободных электронах (скончался в прошлом году), Евгений Салдин, изобретатель рентгеновского лазера XFEL, и Клаудио Пеллегрини (Claudio Pellegrini), инициатор строительства первой в мире установки этого типа (LCLS в Стэнфорде).

"Прорваться в рентгеновский диапазон не удавалось с помощью квантовых лазеров в течение примерно сорока лет, хотя суммарно деньги на это были потрачены огромные. Максимум, чего удалось достичь, - длины волны десять нанометров. А XFEL дал одну десятую нанометра за десять лет. Это достижение можно сравнить с географическим открытием, которое происходит только раз в истории человечества. Конечно, размеры установки пока большие, но освоение радиодиапазона тоже начиналось с ламповых приемников, а теперь там все миниатюрное благодаря полупроводникам", - заключает Евгений Салдин.

Она будет более универсальной, чем ее зарубежные аналоги, которые, впрочем, пока не вышли на рынок.

Сотрудники Института экспериментальной медицины (Санкт-Петербург) разработали вакцину против стрептококка группы B (Streptococcus agalactiae). Этот микроорганизм вызывает инфекции дыхательных путей и влагалища, а также толстой кишки и уретры и может быть смертельно опасен для новорожденных. Этот стрептококк служит одной из наиболее частых причин сепсиса у пожилых и смерти у новорожденных.

Для вакцины против Streptococcus agalactiae ученые использовали белок Bac, содержащийся на поверхности этой бактерии. Естественный источник Bac - сами стрептококки группы B, но работа с ними грозит заражением этими микроорганизмами. Поэтому ученые внедрили ген, кодирующий этот белок, в более безопасные микроорганизмы - энтерококки (Enterococcus), входящие в состав пробиотиков.

Энтерококки, вырабатывающие белок Bac, в составе суспензии ввели 240 самкам мышей возрастом 8−10 недель тремя способами: 160 животным - в нос, 60 - во влагалище и 40 - в ротовую полость. Из соответствующих точек брали образцы выделений и измеряли в них количество введенных бактерий, а также содержание различных иммуноглобулинов - веществ, показывающих реакцию иммунной системы на различные воздействия. Через несколько дней после этого животных заражали Streptococcus agalactiae, вводя их в нос, влагалище или брюшную полость. Затем измеряли количество бактерий в различных внутренних органах мышей. Уровни различных иммуноглобулинов оценивали на 14, 28, 35 и 50-й дни после вакцинации.

Содержание веществ, показывающих наличие иммунного ответа на стрептококков, после вакцинации повышалось. Это говорило о том, что введение энтерококков с белком Bac дало сигнал иммунной системе экспериментальных животных о наличии чужака. Учитывая, что ни одна мышь не погибла от инфекции, борьба со Streptococcus agalactiae после вакцинации прошла успешно.

Виктор Лахно из Института прикладной математики РАН показал, что частицы, называемые ТИ-биполяронами, могут быть сверхпроводимыми при температурах выше нуля по Цельсию. Теперь перед учеными стоит задача применить теорию на практике.

Классическая теория сверхпроводимости (она же теория БКШ) допускала возможность этого явления только при температурах, лишь на несколько градусов превышающих абсолютный ноль. Однако уже сегодня получены сверхпроводники, работающие при температуре в -70 градусов по Цельсию. Для комфортной и вдумчивой работы с подобными материалами физикам необходимы теоретические основы, которые бы согласовывались с реальным поведением сверхпроводников.

Наиболее перспективной теорией для объяснения сверхпроводимости является биполяронная. Согласно ей, сверхпроводимость объясняется переходами идеального трехмерного бозе-конденсата (агрегатного состояния вещества, основу которого составляют бозоны) трансляционно-инвариантных биполяронов. Ученый Виктор Лахно из Института прикладной математики добавил в эту теорию "недостающее звено", доказав, что бозе-конденсат может образоваться из квантового бозе-газа; последний, в свою очередь, состоит из тех самых ТИ-биполяронов.

Биполярон - это частица, состоящая из двух электронов проводимости, которые движутся в кристалле и связаны между собой благодаря сильному взаимодействию со средой. Виктору Лахно удалось теоретически доказать, что биполярон может представлять собой плоскую волну в кристаллической решетке, и что ТИ-биполяроны могут образовывать устойчивый бозе-конденсат даже при комнатной температуре.

Работа ученого, опубликованная в Advances in Condensed Matter Physics, открывает новые перспективы в создании комнатных сверхпроводников. Стало ясно, что для перехода в состояние сверхпроводимости не надо делать спаренными все электроны материала. Достаточно лишь нарастить до определенного уровня концентрацию ТИ-биполяронов.

Соответствующие изменения в конструкцию ряда спортивных комплексов уже внесены - это позволит значительно увеличить их готовность к нормальной эксплуатации.

Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН разработали сценарии штатного и аварийного выхода людей со стадионов чемпионата мира по футболу - 2018 и объектов зимней Универсиады - 2019. Оказалось, что за счет объемно-планировочных, технических и организационных решений можно обеспечить плавную и эффективную эвакуацию болельщиков в чрезвычайных ситуациях. Исследователи отмечают, что компьютерное моделирование оптимальных решений по пешеходным маршрутам лучше всего применять еще на стадии проектирования объектов. Выполненные расчеты уже помогли проверить действующие инструкции штатного и аварийного выхода людей со спортивных объектов ЧМ-2018 и Универсиады.

В своей работе специалисты использовали компьютерные модели и алгоритмы анализа поведения людей в различных ситуациях. Чтобы смоделировать пешеходные потоки, сначала создавалась трехмерная модель здания. Для каждого стадиона рассматривалось несколько сценариев - от штатного до критического, требующего экстренной эвакуации. Расчетами определялось, какое время потребуется для выхода или эвакуации людей при различной загрузке объекта и разных вариантах чрезвычайных ситуаций, вычислялись и оптимальные маршруты движения для групп, которые находятся в разных точках здания.

Накануне XXIX Всемирной зимней универсиады 2019 года красноярские ученые выполнили анализ пешеходных потоков в спортивном комплексе "Радуга" и Дворце спорта имени Ивана Ярыгина. Анализ показал необходимость внесения изменений в проект комплекса "Радуга": вместо одной лестницы к чаше стадиона следует установить две. Соответствующее решение уже принято. Кроме того, вычисления ученых продемонстрировали, что избежать скопления людей на этом объекте можно при поэтапном выходе зрителей.

Сходная ситуация оказалась не только во вновь построенной "Радуге", но и в давно эксплуатируемом Дворце спорта. На время Универсиады будет создан внешний охраняемый периметр, которого никогда не было на объекте. Он ограничит движение зрителей. Во избежание столпотворения исследователями было предложено сделать два выхода вместо заявленного организаторами одного. Однако даже в этом случае пропускная способность периметра будет меньше, чем у самого стадиона. Чтобы компенсировать это, была предложена схема поэтапного выхода зрителей с трибун по секторам. По мнению ученых, чтобы снизить опасность скопления людей, необходимо провести обучение и отрепетировать поэтапный выход с персоналом и добровольцами. Только такая схема обеспечит безопасное и комфортное перемещение людей по территории объекта во время чемпионата.

Ранее красноярские ученые выполнили моделирование пешеходных потоков по зданиям и прилегающим территориям стадионов "Зенит", "Спартак", "Казань Арена" и "Фишт", принимавших Кубок конфедерации ФИФА. Полученную информацию организаторы чемпионата мира по футболу - 2018 применили на стадии проектирования стадионов или чтобы избежать столпотворений на уже имеющихся объектах.

Предложенный ими метод идентификации сортов мяса показал, что состав 90 процентов мясной продукции на российском рынке отличается от заявленного производителями.

Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (г. Пущино, Московская область) разработали недорогой и эффективный способ выявить наличие в образце продукта мяса пяти животных, традиционно употребляемых в пищу в России, и четырех животных, которых россияне обычно не едят. С его помощью можно определять, совпадает ли реальный состав продукта с указанным производителем, и выявлять фальсификат.

Метод основан на различении одного из митохондриальных генов. Последовательность нуклеотидов в гене митохондриальной ДНК, кодирующего одну из субъединиц АТФазы (восьмую), послужила для определения вида животного, чье мясо находится в образце пищевой продукции.

Чтобы узнать последовательность нуклеотидов в гене, необходимо провести полимеразную цепную реакцию (ПЦР). В ходе нее различные участки молекулы ДНК образца соединяются с подходящими по составу короткими "затравками" - праймерами, состоящими из нескольких нуклеотидов. Праймеры подбираются для каждого случая отдельно, и последовательности нуклеотидов в них точно известны.

Пущинские биологи провели ПЦР с десятью праймерами, каждый из которых соответствовал небольшой последовательности нуклеотидов, характерной только для гена восьмой субъединицы АТФазы конкретного вида животного. Пять праймеров подходили митохондриальной ДНК животных, традиционно употребляемых в пищу в России: коровы, овцы, свиньи, курицы и индейки. Оставшиеся пять были способны соединиться с геном восьмой субъединицы АТФазы четырех зверей, которых жители нашей страны не едят: мыши, крысы, кошки, собаки, а также человека.

Авторы методики уже получили на нее патент. Также они проверили несколько образцов мясной продукции, имеющихся на российском рынке, и обнаружили, что в 90 процентах их присутствуют сорта мяса, не обозначенные в графе "состав" на упаковке. Тем интереснее узнать, какие результаты покажет более масштабный анализ. Особенное беспокойство вызывают халяльные и кошерные продукты, так как верующие мусульмане и иудеи считают их "чистыми", однако все равно остается возможность нежелательного случайного употребления запрещенного мяса, например свиного.

По меньшей мере три вида бактерий типа Firmicutes освоили новое необычное место обитания - жаркое, богатое углекислым газом и водородом "подземелье".

Сотрудники Федерального исследовательского центра "Фундаментальные основы биотехнологии" и Томского государственного университета установили, что близкие к поверхности слои залежей древесного угля и битуминозного вещества в одном из открытых карьеров на Алтае населяют несколько видов бактерий, устойчивых к высокой температуре. Они получают энергию из углекислого газа и водорода, образующихся при спонтанных взрывах бурого угля.

Исследователи провели анализ фрагментов верхних 10 см почвы и битуминозного вещества, взятого в пяти разных точках одного из открытых карьеров для добычи бурого угля на Алтае 9 августа 2015 года. В этой смеси 16S рРНК, которую получили из почвы и битуминозного вещества карьера, обнаружились следы нескольких видов бактерий. Больше всего по количеству среди них было рРНК микроорганизмов трех видов: Candidatus Carbobacillus altaicus AL32, Brockia lithotrophica AL31 и Hydrogenibacillus schlegelii AL33. Все они относятся к типу фирмикуты (Firmicutes). В него же входят многие обитатели кишечника человека, а также патогенные бактерии, такие как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), возбудитель столбняка (Clostridium tetani), сибирской язвы (Bacillus anthracis) и многие другие.

Все три обнаруженных вида способны получать энергию, окисляя молекулярный водород H2. Источник этого газа в карьерах - спонтанные подземные взрывы угля, когда углерод, из которого он состоит, бурно реагирует с водяным паром. B. lithotrophica AL31 и H. schlegelii AL33 - хемоавтотрофы. Они могут подобно растениям превращать углекислый газ, который тоже образуется при реакциях бурого угля, в органические соединения, только им для этого не нужен солнечный свет. Ca. Carbobacillus altaicus AL32 относится к гетеротрофам, то есть получает органические вещества в готовом виде и сам не в состоянии их производить. Ca. Carbobacillus altaicus AL32 и H. schlegelii AL33 нуждаются в кислороде для своей жизнедеятельности, а B. lithotrophica AL31 обходится без этого газа.

Главная общая черта живущих в верхних слоях почвы открытых буроугольных карьеров бактерий - устойчивость к очень высоким температурам, таким, при которых подавляющее большинство организмов буквально свариваются заживо. Ранее было известно, что они населяют геотермальные источники. Авторы работы предполагают, что эти бактерии оказались вблизи фумаролов среди угля и битума благодаря своим крайне устойчивым к внешним воздействиям спорам, способным распространяться на большие расстояния. Скорее всего, экосистема микроорганизмов, живущих за счет продуктов взрывов угля, еще весьма молода, и вероятно, что в будущем к трем преобладающим в ней фирмикутам добавятся и другие виды бактерий.

Специалисты НИТУ "Московский институт стали и сплавов" вместе с коллегами из Дагестанского госуниверситета провели первое в России сканирование древнего подземного сооружения методом мюонной радиографии. Ученые намерены выяснить, для чего на самом деле было построено помещение в крепости Нарын-кала в Дербенте, которое сейчас называют христианским храмом начала IV века.

Метод мюонной радиографии можно сравнить с рентгеном. Он также позволяет просвечивать и сканировать крупные природные и промышленные объекты. Мюонные датчики ученые установили на глубине 10 метров внутри изучаемого подземного помещения. После двух месяцев исследования их сняли, и сейчас ученые занимаются анализом полученных данных. Позднее датчики планируется поставить на более длительное время в другом месте - это позволит охватить большую площадь и получить более точную картинку. По итогам исследований эксперты намерены создать 3D-модель 12-метрового подземного сооружения, которая поможет понять его назначение.

Методику мюонной радиографии используют также для изучения пирамид в Египте, разведки золотоносных месторождений в Канаде и исследования структуры ледника в Швейцарии.

Оказалось, что новая теория, объясняющая природу сверхпроводимости, дает надежду на достижение устойчивого нулевого сопротивления уже при комнатной температуре.

Физик Виктор Лахно из Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН предложил объяснение сверхпроводимости трансляционно-инвариантной теорией биполяронов. С ее помощью он обозначил возможные пути решения проблемы сверхпроводимости при комнатной температуре.

В настоящее время работа над получением новых сверхпроводников, способных работать при температурах заметно выше абсолютного нуля, идет по всему миру. Однако по сути она ведется эмпирически - устраивающей всех физиков теории, как сверхпроводимость вообще возможна при высоких температурах, пока не существует.

Биполяронная гипотеза исходит из того, что сверхпроводимость объясняется переходами идеального трехмерного бозе-конденсата трансляционно-инвариантных биполяронов (TИ-биполяронов). Конденсат Бозе - Эйнштейна - это пятое агрегатное состояние материи, предсказанное Эйнштейном в 1925 году и реализованное в эксперименте в 1995-м. Ученые использовали газ из атомов рубидия, охлажденный до практически абсолютного нуля. При таком охлаждении все частицы в бозе-конденсате движутся согласованно - формируют одну квантово-механическую волну и ведут себя как одна гигантская частица. Все они одновременно находятся в одном и том же месте, и каждая из них в то же самое время "размазана" по всей области пространства. Ранее Виктор Лахно математически доказал, что бозе-конденсат может быть образован из квантового бозе-газа, который, в свою очередь, состоит из трансляционно-инвариантных биполяронов.Полярон - это квазичастица из электрона и возмущения, которое он производит, пролетая сквозь кристаллическую решетку вещества. Такие возмущения называют фононами. Соответственно, биполярон - это два полярона, связанных между собой межфононным взаимодействием. Виктору Лахно удалось показать, что биполярон может обладать свойством трансляционной инвариантности, то есть представлять собой плоскую волну, бегущую в кристаллической решетке.

Плоская бегущая волна может сохранять стабильность даже в условиях, при которых обычные волны со временем затухают. Ученый теоретически доказал, что трансляционно-инвариантные биполяроны могут создавать устойчивый бозе-конденсат даже при комнатной температуре. Это значит, что сверхпроводимость при этих температурах также вполне возможна.

В своих расчетах он исходил из тех же начальных положений, что и классическая теория БКШ. Однако при этом он рассматривал электрон-фононное взаимодействие в сверхпроводнике не как чисто электронное - с исключением фононных переменных, а скорее как фононное, исключив из расчетов переменные, касающиеся взаимодействия электронов, и оставив лишь те, что касались взаимодействия фононов.

В случае линейного закона дисперсии (как в классической теории БКШ) фононы представляют собой квантованные звуковые волны, поэтому можно сказать, что в ТИ-биполяронной теории причиной сверхпроводимости являются заряженные звуковые волны, которые и образуют бозе-эйнштейновский конденсат. Однако в случае материалов, становящихся сверхпроводниками при комнатной температуре, согласно теории Лахно, мы имеем дело не со звуковыми, а с оптическими фононами: поскольку эти материалы являются ионными кристаллами, то возникающие в них при движении электронов колебания могут иметь оптическую природу.

В результате теория описывает заряженный бозе-газ из связанных с парами электронов оптических фононов, представляющих собой трансляционно-инвариантные (ТИ) биполяроны, а не просто пары электронов, как в классической БКШ-теории. Качественное отличие новой теории от других состоит в том, что в ТИ-биполяронном, то есть в спаренном состоянии, которое и обеспечивает сверхпроводимость, даже при равной нулю температуре находится лишь небольшая доля всех электронов сверхпроводника, а не все электроны сразу. Это соответствует результатам, полученным в экспериментахв 2016 году, и открывает совершенно новые перспективы в создании комнатных сверхпроводников. Так как для перехода в состояние сверхпроводимости не надо делать спаренными все электроны материала, а нужно лишь повысить концентрацию ТИ-биполяронов в нем до определенного уровня.

На границе юрского и мелового периодов на территории, занимаемой сейчас нашей страной, существовали морские ящеры как с коническими, так и с трехгранными зубами.

Сотрудник Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Геологического института РАН Николай Зверьков совместно с коллегами из Польши, Бельгии и Великобритании описал зубы различных плиозаврид, обитавших на территории нынешних Поволжья и Восточной Сибири в конце юрского и начале мелового периодов. Сравнительный анализ формы этих зубов показал, что незадолго до своего вымирания плиозавриды были весьма разнообразны. А те их формы, которые, как считалось ранее, никогда не проживали вместе, сосуществовали на планете около 25 миллионов лет.

Плиозавриды существовали с ранней юры (около 200 миллионов лет назад, геттангский ярус) по начало позднего мела (89,3 миллиона лет назад, туронский ярус). Семейство включало в себя несколько ветвей, представителей которых отличала форма зубов. У одних зубы были трехгранные, у других - конические. Считается, что до мелового периода существовали только рептилии с трехгранными зубами, а те, у кого они были конической формы, появились уже в мелу.

Авторы новой работы обнаружили опровержения этой точке зрения. В бассейне восточно-сибирской реки Хета они нашли останки плиозаврид возрастом около 150 миллионов лет, что соответствует волжскому (титонскому) ярусу, то есть концу юрского периода. Другую находку палеонтологи сделали в бассейне Волги. Обнаруженные там останки плиозаврид предположительно имели возраст 140 миллионов лет, следовательно, он жил в самом начале мелового периода (берриасский и валанжинский ярусы). То есть в обоих случаях ученые имели дело с рептилиями, существовавшими на границе юрского и мелового периодов.

Палеонтологи детально изучили форму и строение зубов восточно-сибирских и волжских плиозаврид. Они обнаружили, что среди них встречались зубы и конической, и трехгранной формы. Это противоречит устоявшейся точке зрения, что на границе юры и мела разнообразие плиозаврид было низким. Напротив, судя по форме зубов, получается, что данное семейство рептилий в этот период достигло максимального разнообразия. И по крайней мере 25 миллионов лет, примерно со 150 до 125 миллионов лет назад, плиозавриды с трехгранными зубами жили на планете вместе со своими собратьями с коническими зубами. А 125 миллионов лет назад, в середине раннего мела (барремский ярус), "трехгранные" морские рептилии вымерли и остались только "конические".

Периодически измеряя концентрацию магния, железа и некоторых других элементов в сыворотке крови, можно будет следить за воспалительными процессами в нервной ткани.

Группа исследователей из Ярославского государственного университета, Российского университета дружбы народов, Научного центра психического здоровья РАМН и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова установила, как концентрация различных микроэлементов в сыворотке крови людей с расстройствами аутистического спектра (РАС) связана с интенсивностью воспалений в их головном мозге.

В исследовании приняли участие 78 детей (средний возраст 5,5 года) с различными расстройствами аутистического спектра. У них однократно брали кровь. Из нее удаляли клетки, а также белок фибриноген, чтобы она не сворачивалась. Получалась сыворотка крови. В ней методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой определяли содержание жизненно необходимых микроэлементов.

Параллельно с содержанием микроэлементов кровь проверяли на уровень в ней различных веществ-маркеров нейровоспаления - антител к фактору роста нервов и к основному белку миелина. Высокий уровень этих двух типов антител свидетельствует о том, что организм агрессивно реагирует на изолирующие оболочки длинных отростков нервных клеток (их еще называют миелиновыми) и на белок, помогающий таким отросткам и несущим их клеткам увеличиваться.

Ученые обнаружили, что у детей с высоким содержанием маркеров нейровоспаления в сыворотке уровень магния ниже нормы, а концентрация ионов марганца, наоборот, на 16-28 процентов выше, чем должна быть. Это согласуется с более ранними работами, авторы которых показали, что соединения магния способны защитить от воспалительных реакций. А высокое содержание в сыворотке жизненно необходимых железа, хрома, а также токсичных кадмия и никеля связано с повышенной концентрацией антител к фактору роста нервов и основному белку миелина. Такая закономерность выявлена впервые.

Материал, использованный для срубного захоронения, помог установить, где и когда существовала загадочная культура древности.

Ученые из Института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из США и Швейцарии установили точный возраст и происхождение деревьев из захоронений кочевников пазырыкской культуры. Новые данные прояснили прежде довольно загадочную историю данной культуры.

Материалом для работы ученых послужила коллекция, включающая 300 образцов древесины, происходящих из 40 курганов в шестнадцати могильниках пазырыкской культуры. На исследуемых территориях среднегодовые температуры очень низкие - местами вечная мерзлота, что способствует хорошей сохранности органики. К тому же большая часть срубов была выполнена из древесины лиственницы, прочной и стойкой к гниению.

Авторы новой работы по кольцам бревен сперва датировали стволы деревьев друг относительно друга, сопоставляя кривые ежегодной изменчивости ширины колец. Так они выстроили относительную хронологию, которую затем дополнили абсолютным датированием радиоуглеродным методом. Последнее, для максимальной точности, было сделано сразу в трех лабораториях - в России, США и Швейцарии, причем анализировалось соотношение углерода-12 и углерода-13 одного и того же куска древесины из захоронений. Результаты позволили точно датировать пазырыкские курганы Южного и Юго-Восточного Алтая периодом от последней трети IV до первой четверти III века до нашей эры.

Затем к исследованию были привлечены специалисты-дендрохронологи из Сибирского федерального университета, которые под руководством доктора исторических наук Владимира Станиславовича Мыглана построили 2367-летнюю древесно-кольцевую шкалу. Материалом для ее создания послужила древесина лиственницы, найденная в высокогорьях на границе Алтая и Тувы. Из-за постоянных холодных температур умершие там деревья сохраняются очень долго, их остатки веками лежат на склонах. Там можно найти деревья, погибшие 500, 1000, 2000 лет назад. Эта шкала, по району сборов названная "Монгун-Тайга", имеет абсолютную календарную привязку к современному времени и включает период от современности до 359 года до нашей эры. В итоге точность датировки еще чуть-чуть поднялась - от 325 года до нашей эры (когда Александр Македонский вторгся в Азию) до 275 года до нашей эры.

Это, по сути, переворачивает представления о культуре пазырыкцев. Ранее предполагалось, что в некоторых могильниках делали захоронения на протяжении 300 лет, то есть культура существовала довольно долго. Новые данные показывают, что отпущенный ей срок был всего полвека, после чего она исчезла, не оставив никаких следов.

В новый проект тесно интегрированы российские ученые.

В конце апреля 2018 года в международном научном центре KEK (Цукуба, Япония) произошло первое столкновение электронов и позитронов в суперколлайдере SuperKEKB. В точке столкновения их пучков установлен детектор Belle-II, самая большая подсистема которого создана при участии исследователей из Физического института РАН. Он впервые за время своего существования зарегистрировал процесс аннигиляции материи и антиматерии, в результате которой образовались новые частицы, в том числе содержащие пары b-анти-b кварков.

Новый детектор Belle-II на суперколлайдере SuperKEKB был спроектирован и построен международной коллабораций, включающей более 750 ученых из 25 стран. По сравнению с предыдущим новый Belle-II обладает значительными преимуществами и позволяет детектировать и реконструировать события с существенно большей частотой за счет рекордной светимости коллайдера SuperKEKB, превышающей светимость коллайдера KEKB в 40 раз. 

Ключевой задачей суперколлайдера SuperKEKB совместно с детектором Belle-II будет поиск так называемой Новой физики - такой, что лежит за пределами Стандартной модели и за пределами того, что известно физикам сегодня. Коллайдер будет делать это с помощью измерения редких распадов элементарных частиц, содержащих прелестные и очарованные кварки, а также с помощью исследования распадов тау-лептонов. К основным задачам эксперимента Belle-II относятся поиск новых, до сих пор неизвестных частиц, образующихся при таких распадах, и причин доминирования материи над антиматерией, наблюдаемый в нашей Вселенной.

В марте 2018 года KEK начал новый этап запуска асимметричного электронно-позитронного коллайдера SuperKEKB с новой, чрезвычайно сложной системой сверхпроводящих фокусирующих магнитов и с детектором Belle-II, установленным в точке взаимодействия пучков частиц, разгоняемых коллайдером. Впервые пучок электронов с энергией 7 гигаэлектронвольт был успешно запущен и сохранен в высокоэнергетическом кольце 21 марта, а пучок позитронов с энергией 4 гигаэлектронвольта в низкоэнергетическом кольце суперколлайдера - 31 марта 2018 года. С тех пор особо тонкая настройка сталкивающихся пучков ускорителя в точке взаимодействия детектора Belle-II продолжалась в течение нескольких недель.

В отличие от Большого адронного коллайдера в ЦЕРН (Женева, Швейцария), являющегося ускорителем с самой высокой энергией сталкивающихся протонов, электрон-позитронный суперколлайдер SuperKEKB спроектирован для достижения рекордной светимости. Сегодня SuperKEKB является мировым лидером по светимости, достигаемой на ускорителях.

А также показали неожиданную связь клеток нейроглии с кровеносными сосудами.

Ученый из Казанского федерального университета совместно с финскими и британскими коллегами обнаружил спонтанные волнообразные изменения уровня кислорода в крови крыс под наркозом. Как выяснилось, их интенсивность зависит от активности различных типов рецепторов адреналина, а появляются они благодаря деятельности нейроглии (вспомогательных клеток нервной ткани), а не из-за электрических сигналов нейронов. Исследователи считают, что по найденным ими "волнам" уровня насыщения крови кислородом можно будет выявлять некоторые особенности работы питающих мозг сосудов.

Авторы исследования ввели 24 самцам крыс линии Спрег-Доули в общий наркоз препарат медетомидин и исследовали посредством BOLD-фМРТ, как меняется уровень потребления кислорода в различных отделах головного мозга этих животных во время стимуляции их правой передней лапки. До и после процедуры у животных брали образец крови, чтобы измерить в нем уровень кислорода, углекислого газа, самого медетомидина и некоторых других веществ. Параллельно с BOLD-фМРТ велись записи ЭЭГ и частоты дыхательных движений.

Функциональная магнитно-резонансная томография показала, что под действием медетомидина у самцов крыс спонтанно возникают волнообразные колебания насыщенности крови кислородом в районе коры больших полушарий, таламусов и гиппокампов. Каждая такая волна длится несколько минут. Колебания не зависят от показаний электрической активности этих областей мозга, зарегистрированных с помощью ЭЭГ. На основании этого исследователи предположили, что найденные ими волны - результат взаимодействия кровеносных сосудов мозга и клеток нейроглии. Нейроглия, как правило, не подает электрических сигналов, поэтому ее активность невозможно отследить по ЭЭГ.

Медетомидин, использованный для наркоза в описанных опытах, способен заблокировать один из типов рецепторов адреналина и норадреналина (альфа-1). Поэтому авторы предположили, что обнаруженные ими волны содержания кислорода в сосудах мозга зависят от этих нейромедиаторов. Поэтому некоторым крысам в следующей серии экспериментов вводили блокатор другого типа рецепторов к адреналину и норадреналину (альфа-2) - празозин. В его присутствии характерных волн действительно не было.

Авторы сделали вывод, что волны, которые они обнаружили с помощью BOLD-фМРТ, возникают из-за дисбаланса работы рецепторов альфа-1 и альфа-2 к адреналину и норадреналину. По всей видимости, это влияет на состояние сосудов, питающих гиппокампы, таламусы и кору больших полушарий. Учитывая, что нарушение работы мозговых сосудов играет роль в развитии инсульта, различных нарушений интеллекта у взрослых и развития нервной системы у детей, изучение "кислородных волн", вызванных медетомидином, поможет понять механизмы этих патологий.

Полученные с космического аппарата новые данные позволят точнее отслеживать активность и угрозы со стороны дальневосточных вулканов нашей страны.

Институт космических исследований РАН включил в систему мониторинга вулканов Камчатки и Курил данные с геостационарного спутника Himawari-8. Благодаря этому космическому аппарату ученым удалось наблюдать редкий случай одновременного извержения сразу трех вулканов так называемой Северной группы на Камчатке.

С 1993 года, чтобы уменьшить опасность от извержений для авиаперелетов и населения, начался ежедневный мониторинг вулканов. Его ведет Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT). В помощь ей в 2011 году была создана система мониторинга активности вулканов Камчатки и Курил VolSatView, которая, в том числе, использует и спутниковые данные. Уже в 2014 году она в тестовом режиме начала функционировать на службе KVERT.

До недавних пор информация в систему поступала со спутников российских серий "Метеор-М", "Ресурс-П", "Канопус-В" и зарубежных NOAA, Landsat, Sentinel, а также аппаратов Terra, Aqua, NPP, EO-1. Однако многие из них пролетают над Камчаткой и Курилами за относительно короткое время. Поэтому начиная с 2016 года к ним добавился геостационарный японский спутник Himawari-8.

Спутник поможет исследовать быстропротекающие вулканические процессы. Он оснащен шестнадцатью каналами получения данных, с помощью которых может обеспечить ученых изображениями высокого разрешения в видимом, ближнем и тепловом инфракрасном диапазонах. Космический аппарат позволяет осуществлять до 144 сеансов наблюдения в сутки.

Специально для работы с данными Himawari-8 в системе созданы новые инструменты, дающие возможность строить анимированные изображения, иллюстрировать динамику извержений и анализировать временные ряды наблюдений. Благодаря этому можно проводить оперативный анализ информации с задержкой не более 30 минут с момента регистрации того или иного события спутником.

Спутниковый мониторинг вулканов Камчатки обеспечит вулканологов данными о термальных аномалиях (они часто предшествуют извержениям) и шлейфах пепла. Все это позволит оперативно информировать население и региональные компании об опасных ситуациях, связанных с извержениями.

Сотрудники кафедры биофизики Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского определили, как электрические сигналы растений, вызванные их повреждениями, влияют на световую фазу фотосинтеза. Оказалось, что они снижают активность белка, обеспечивающего оптимальную кислотность для реакций световой фазы, из-за чего ее эффективность падает. Изучение механизмов, по которым это происходит, даст новые идеи, как повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Ученые вызывали стресс в тканях гороха, подвергая листья на верхушках стеблей воздействию открытого огня. К верхнему листу каждого растения на 2−3 секунды подносили источник пламени. К расположенным ниже листьям на специальный проводящий гель крепили электроды. Они регистрировали изменения электрического потенциала поверхности листьев. Другие датчики определяли флуоресценцию хлорофиллов - показатель того, насколько интенсивно молекулы этих пигментов захватывают кванты света. В отдельных экспериментах, проведенных в темноте, ученые также установили, как листья гороха, расположенные ниже опаленных огнем, поглощают углекислый газ, необходимый для реакций второй, темновой, фазы фотосинтеза. Из предыдущих опытов было известно, что повреждение растений снижает интенсивность поглощения CO2, а значит, и производства из него органических веществ.

Опыты показали, что воздействие пламенем на верхний лист гороха вызывает изменение электрического потенциала на поверхности листьев. Оно распространяется по побегу сверху вниз. По мере прохождения через растение волны изменения этого потенциала воздействовали на молекулы хлорофилла. В результате они начинали поглощать больше света. Однако при этом количество энергии, рассеивающейся и не идущей на поддержание световой фазы фотосинтеза, тоже росло. Таким образом, общая интенсивность фотосинтеза не увеличивалась. После повреждения гороха поглощение CO2 его листьями в темноте падало, как и в проведенных другими учеными экспериментах.

Авторы работы предполагают, что механизм этих сдвигов в физиологии поврежденных растений таков. Электрический потенциал в любом живом организме обеспечивается присутствием в клетках заряженных частиц - ионов. Он равен нулю, если сумма зарядов положительных ионов (катионов) равна сумме зарядов отрицательных (анионов). Если анионов больше, то и электрический потенциал на поверхности объекта (целого листа или отдельной клетки) имеет знак "минус". То же, но с обратным знаком, верно и для катионов. Соответственно, при изменении электрического потенциала на поверхности листьев меняется и баланс анионов и катионов в них.

Биофизики из Нижнего Новгорода предложили механизм, по которому острый стресс для растения снижает эффективность фотосинтеза даже в тех его частях, которые сами не были повреждены. Такая защитная реакция позволяет организму тратить меньше энергии на довольно затратный процесс образования органических веществ на основе углекислого газа, а следовательно, дольше выживать в неблагоприятных условиях. С другой стороны, с помощью новых данных можно попытаться установить, какие воздействия способны поднять эффективность фотосинтеза, а значит, и урожайность. Это, несомненно, будет полезно для сельского хозяйства.

Спорная находка маленького куска кремня с насечками оказалась предметом серьезной научной дискуссии. Антропологи увидели на нем преднамеренно нанесенные символические метки.

Международная группа ученых проанализировала предмет, ранее обнаруженный в пещере Киик-Коба в Крыму. Согласно их выводам, небольшой кусок кремня несет на себе осознанно сделанные насечки с символическим значением. В слое, где сделана находка, есть следы присутствия неандертальцев. Таким образом вновь обнаруженный артефакт может свидетельствовать о наличии у них представлений о символах.

Находка, о которой идет речь - небольшой кусок кремня с мягкой меловой "рубашкой" с одной стороны. Артефакт невелик, порядка 3,5 сантиметров в длину и не несет на себе следов использования в быту. На нем есть 12 следов от насечек, но, как и всегда с подобными следами на палеолитических находках, долгое время оставалось спорным, были ли сделаны эти насечки преднамеренно, или же это случайные следы от орудий, которыми был сделан отщеп.

Авторы новой работы изучили под микроскопом дюжину насечек и обнаружили, что все они были сделаны заостренным каменным предметом, а не образовались в ходе износа. Предмет оставлял характерные V-образные следы - чуть глубже у начала насечек и чуть менее глубокие у их окончания. Начало насечек ближе к верхней части камня, конец - ближе к нижней. Все это исключает случайный характер их появления.

Исследователи полагают, что все это свидетельствует о намеренном нанесении каких-то символов методом гравировки. Камень найден в слое IV и датируется периодом 35 486−37 026 лет назад. В том же слое ранее были найдены следы неандертальского захоронения. Следов присутствия человека современного типа в Крыму в ту пору еще не было.

Добавка соединений данного металла к пище снижает смертность в этой группе населения, а призывы меньше пить не оказывают заметного эффекта на поведение таких людей.

Сотрудники Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова совместно с коллегами из США провели клиническое испытание влияния глюконата цинка на смертность и общее состояние здоровья ВИЧ-инфицированных жителей Санкт-Петербурга, страдающих алкоголизмом. Исследование, длившееся полтора года, показало, что добавка цинка к рациону снижает скорость размножения ВИЧ в клетках иммунной системы инфицированных и концентрацию веществ - маркеров распространения бактерий по организму. Поскольку меры по борьбе с алкоголизмом в России имеют весьма ограниченный успех, прием глюконата цинка может стать средством улучшения состояния ВИЧ-положительных людей с зависимостью от спиртного.

Добровольцев случайным образом разделили на две равные группы. Члены одной ежедневно в течение 18 месяцев принимали капсулы с глюконатом цинка (15 мг для мужчин и 12 мг для женщин). Представители второй группы с аналогичной частотой и длительностью принимали не отличимые на вид плацебо. Во все капсулы добавили рибофлавин, изменяющий цвет мочи на 24 часа после его приема. Это было нужно, чтобы убедиться в том, что человек действительно принимал выданный ему препарат перед тем как прийти на обследование. Их следовало проходить каждому испытуемому в конце 6-го, 12-го и 18-го месяцев приема капсул. Дополнительные визиты в клинику тоже не возбранялись: за каждый такой платили 500 рублей. За основные обследования участникам платили по 1250 рублей.

Во время основных приемов у пациентов отмечали содержание в крови биомаркеров микробной транслокации (распространения бактерий и их токсинов в кровь и лимфатические узлы, ведущее к системным воспалительным реакциям), вирусную нагрузку и иммунный статус (количество РНК вируса иммунодефицита и число CD4-лимфоцитов в крови). Все эти параметры позволили оценить состояние иммунной системы участников эксперимента. Также врачи оценивали риск сердечно-сосудистых заболеваний (по концентрации "плохого холестерина" в крови) и смерти от прочих факторов.

У пациентов из группы, которой давали капсулы с глюконатом цинка, вирусная нагрузка была более стабильной, чем у тех, кому "прописали" плацебо. Уровень веществ - маркеров микробной транслокации у них в крови тоже стал ниже, как и концентрация "плохого холестерина". Эти закономерности наблюдались при условии, если пациент регулярно принимал выданные ему препараты цинка.

Таким образом, глюконат цинка может стать дешевым и достаточно эффективным средством улучшения состояния страдающих алкоголизмом ВИЧ-положительных людей. К сожалению, ни авторы исследования, ни российские врачи в целом не надеются существенно снизить долю постоянно употребляющих спиртное пациентов, инфицированных вирусом иммунодефицита. Все имеющиеся меры борьбы с алкоголизмом у этой категории граждан имеют крайне ограниченную эффективность. Поэтому проще поддерживать состояние ВИЧ-положительных и зависимых от спиртного людей с помощью соединений цинка, то есть проводить в некоторой степени паллиативную терапию.

Ученые из России, Франции и Германии нашли способ заставить ЖК-экраны меньше искажать цвета. Для этого они предложили новый метод ориентации жидких кристаллов в пространстве.

Если посмотреть на ЖК-экран не прямо, а под углом, то можно увидеть, что он искажает цвета. Жидкие кристаллы, которые находятся в пикселях экрана, меняют яркость света, проходящего через них, и таким образом создают картинку, сориентированы жестко в одном направлении, а значит, и свет идет всегда в одну сторону. Ученые предложили изменить строение молекулы вещества, которое используют в кристаллах ЖК-экранов, чтобы избавиться от подобного искажения цветов.

Для проверки выдвинутой гипотезы использовались полимеры из семейства поли(диалкилсилоксанов), которые проявляют свойства ЖК-кристаллов. Эти вещества состоят из двух симметричных углеводородных цепей, соединенных с атомом кремния. Исследователи нанесли молекулы вещества на тефлоновую поверхность, покрытую бороздками. Ламели полимера в этой ситуации расположились на тефлоне в одном направлении, поперек бороздок. После этого к полимеру добавляли метильные группы (CH3), увеличивая длину цепей молекул. Оказалось, что при добавлении одной группы ламели поворачивались на 90° относительно бороздок. При добавлении еще одной метильной группы ничего не происходит, а при добавлении третьей ламели возвращаются к исходному положению.

Следов этих хищных зверей не нашли во время зимних учетов численности различных видов животных в Кенозерском национальном парке.

Сотрудники Кенозерского национального парка (Архангельская область) подвели итоги зимних маршрутных учетов численности животных, обитающих на его территории. Несмотря на аномально позднее наступление весны и лета в прошлом году, численность большинства видов зверей и птиц осталась на уровне нормы. Судя по следам, количество волков, рысей и их добычи даже увеличилось, а вот численность куньих, а именно хорьков и росомах, к сожалению, снизилась.

Подсчет примерного числа животных различных видов проводился в Кенозерском национальном парке в январе и феврале. Проанализировав данные, полученные в результате зимних маршрутных учетов, сотрудники национального парка пришли к нескольким интересным выводам. Главнейший из них заключается в том, что общее количество животных зимой 2018-го заметно не снизилось, несмотря на то что в предшествующем 2017 году и весна, и лето задержались примерно на месяц. А значит, был велик риск, что животным не хватит пищи до наступления тепла.

Численность некоторых видов: лис, волков, зайцев, куниц, рысей - даже выросла. Количество волков и лис по сравнению с прошлогодними зимними маршрутными учетами выросло вдвое. Поднялось оно и по отношению к средним значениям за период с 1993 года. Но вот следы росомах стали встречаться реже, а следов хорьков зимой 2018-го вообще не удалось обнаружить. По сравнению с прошлым годом белок стало больше, но до такой численности, которой они достигли в 2015 году, еще далеко. Падение количества белок с 2015-го объясняют низкой урожайностью шишек.

Что касается крупных птиц (рябчиков, глухарей, куропаток, тетеревов), то их в национальном парке стало в 2−4 раза меньше по сравнению со средними значениями предыдущих десятилетий. Однако, если сравнивать нынешнюю численность этих куриных с показателями зимы 2017-го, получается, что ситуация улучшается: количество птиц за год выросло.

По расчетам исследователей, радиоактивный изотоп кобальта 60Co выделяет достаточно энергии, чтобы пробивать себе километр пути в глубь земной коры за год.

Сотрудники Института проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (ИБРАЭ РАН) предложили решение проблемы захоронения радиоактивных отходов. По их мнению, отходам можно придавать форму небольшой сферы, наружные слои которой будут состоять из радиоактивного кобальта-60. Тепло, испускаемое этим изотопом, будет достаточно для того, чтобы нагревать горные породы до такой степени, что кобальт буквально проплавит себе дорогу в глубь земли.

Российские специалисты в области безопасности атомной энергетики предложили использовать свойства радиоактивных изотопов для их самозахоронения в горных породах.

По словам авторов статьи, описанный ими способ захоронения сферических капсул со кобальтом-60 на поверхности и трансурановыми элементами внутри может оказаться более безопасным в сравнении с захоронением РАО в специально построенных подземных лабораториях. С его помощью можно глубже и надежнее запечатать источники радиоактивности, которых с каждым годом становится все больше. Тем не менее, они признаются, что исследования в этой области пока носят сугубо теоретический характер. Кроме того, существует ряд проблем, связанных с коррозионной устойчивостью описываемых в статье радиоактивных сфер. Необходимо, чтобы кобальт был физически отделен от изотопов трансурановых элементов, а высокая температура в капсуле теоретически может разрушить преграду между ними. Также не вполне понятно, как будет осуществляться транспортировка капсул к месту захоронения и каким образом проводить контроль их погружения в горные породы.