Поехали!

Обнаружение планеты TOI 700 e

10 января на официальном ресурсе Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) был опубликован материал, согласно которому при помощи космического телескопа TESS было сделано важное открытие. Прибор обнаружил планету TOI 700 e (в некоторых источниках ее называют TOI-756656), которую многие ученые тут же окрестили «Новой Землей». Такое прозвище небесное тело получило не случайно. С большой вероятностью на его поверхности вода может сохраняться в жидком состоянии, а это значит, что на ней велик шанс существования живых организмов.

Находится каменистая планета TOI 700 e в созвездии Золотой Рыбы. Она вращается вокруг маленькой холодной карликовой звезды приблизительно в 100 световых годах от нашего Солнца. По размерам TOI 700 e немного уступает Земле.

Примечательно, что у той же звезды ранее была обнаружена планета TOI 700 d, которая очень похожа на своего соседа. Теоретически на ней тоже может существовать жизнь.

Так что где-то во Вселенной совсем рядом друг с другом есть сразу два потенциально обитаемых мира.

Миниатюрный «жидкий терминатор»

25 января стало известно, что ученым из Китайского университета в Гонконге удалось создать металлического робота, способного переходить из жидкого состояния в твердое и наоборот. Не стоит сразу же представлять страшную машину-убийцу Т-1000 из художественного фильма «Терминатор 2: Судный день». Разработанные китайскими инженерами роботы совсем крохотные – их длина не превышает нескольких миллиметров. Однако это не помешало воссоздать знаменитую сцену с прохождением сквозь решетку из культового боевика.

На самом деле разработку собираются использовать в первую очередь в медицине. Чэн Фэн Пань, один из создателей «жидкого робота», утверждает, что они с товарищами уже провели серию опытов и экспериментов, в ходе которых их творение сумело справиться с доставкой лекарства в модель желудка, а также удалением из тела человека постороннего предмета. Еще разработку можно использовать на производстве, к примеру, в качестве умного припоя и фиксатора различных деталей. Очень полезная вещь при сборке и ремонте электронных устройств и различных сложных механизмов.

Помимо изменения агрегатного состояния роботы «умеют» проводить электричество и притягивать другие металлы за счет создания магнитного поля.

Органы из 3D-принтера

Продолжают радовать своими разработками и сотрудники Массачусетского технологического института. 22 февраля они представили миру полностью функциональную модель человеческого сердца, напечатанную на 3D-принтере. Каждый из созданных образцов в точности копирует орган индивидуального пациента, что позволяет испытать имплантат и спланировать операцию еще до хирургического вмешательства.

Искусственные сердца, созданные в MIT, отличаются друг от друга по размеру, форме и массе. Они полностью повторяют не только внешний вид определенного «оригинального» сердца человека, но и имитируют его функциональность, даже мельчайшие нарушения и отклонения от нормы, возникшие в результате различных заболеваний или врожденных пороков.

Для печати используются гибкие полимеры и стереолитографический 3D-принтер. Сначала на основе томографических снимков разрабатывается трехмерная модель органа, а уже потом, после детального тестирования, создается физическая копия сердца. Модели не нужны какие-либо приводы – за работу мышц отвечает специальная пневматическая система, которая надевается на искусственную копию.

Инженеры из Массачусетса уверены, что уже в ближайшем будущем их разработка спасет тысячи жизней.

Запуск GPT-4

14 марта компания OpenAI представила четвертую версию своей языковой ИИ-модели. По заявлениям создателей, она способна демонстрировать «производительность на уровне человека» в различных профессиональных сферах. От своих предшественниц версия GPT-4 отличается использованием большего объема информации и обучении на огромных массивах данных. Языковая модель «научилась» работать с изображениями, но результат по запросу по-прежнему «формирует» исключительно в текстовой форме.

Представители OpenAI заверяли, что GPT-4 гораздо совершеннее предыдущих версий и практически не дает неверных ответов. Они же обещали, что языковая модель способна превзойти человека в прохождении многих стандартизированных тестов. На практике оказалось не совсем так. Четвертая версия действительно обходит по своим возможностям GPT-3.5, но она все так же часто вводит собеседника в заблуждение, выдавая странную информацию даже на элементарные запросы. Да и до человека ей еще далеко.

Так что «восстание машин» откладывается в очередной раз.

Отправка межпланетной станции JUICE

В феврале астрономам удалось обнаружить двенадцать новых спутников Юпитера и их общее количество увеличилось до девяноста двух. 14 апреля на космическом центре Куру во Французской Гвиане состоялся запуск ракеты «Ариан-5» с автоматической межпланетной станцией JUICE на борту. Jupiter Icy Moons Explorer (в переводе с английского буквально «Исследователь ледяных лун Юпитера) был создан Европейским космическим агентством (EKA) и, как следует из названия, отправился к крупнейшей планете Солнечной системы с целью изучения ее естественных спутников. Вот так будет выглядеть полет зонда:

Главными целями станции JUICE станут Каллисто и Ганимед, но также она «обратит внимание» на Европу и Ио. Если аппарату удастся достигнуть системы Юпитера, то он станет третьим земным зондом, которому удастся справиться с такой задачей. Ранее к пятой планете Солнечной системы успешно добирались АМС «Юнона» и «Галилео». Опередить JUICE сможет разве что АМС «Европа Клиппер», которая будет запущена к Юпитеру в следующем году.

Согласно расчетам специалистов из Европейского космического агентства, их зонд прибудет к месту назначения в июле 2031 года.

Чандраян-3 на Луне

14 июля на космодроме в Космическом центре имени Сатиша состоялся запуск автоматической межпланетной станции «Чандраян-3». Миссия стала практически полным повторением предыдущей программы 2019 года, которая оказалась провальной. На этот раз сотрудники Индийской организации космических исследований (ISRO) как следует подготовились и были вознаграждены за свои труды.

23 августа спускаемый модуль «Викрам» с луноходом «Прагъян» осуществил мягкую посадку на Луну в районе южного полюса. Далее последовала реализация запланированной научной программы, после чего луноход был переведен в режим сна. Авторы проекта уверены, что смогут использовать его в дальнейшем. Благодаря успешному завершению миссии, Индия стала четвертой страной, которой удалось создать аппарат, совершивший мягкую посадку на Луну.

Ранее подобное проворачивали только СССР, США и Китай.

Полная расшифровка Y-хромосомы человека

23 августа в издании Nature была опубликована статья о том, что ученым впервые удалось полностью расшифровать структуру Y-хромосомы. Подобные исследования проводились сразу несколькими группами ученых из разных стран. По словам Моники Чеховой, сотрудницы университета Калифорнии в Санта-Крус (UCSC) еще несколько лет назад нерасшифрованной оставалась почти половина человеческой Y-хромосомы и не было никаких прогнозов, когда оставшиеся сложноустроенные и труднодоступные сегменты удастся «считать».

Успеха удалось добиться благодаря совершенствованию технологий и новым алгоритмам обработки данных. Как итог, Y-хромосомы эталонного человека была полностью расшифрована летом этого года. Более того, удалось создать ее высокоточную виртуальную копию и выявить сорок один неизвестный ген.

Такое открытие позволит детально разобраться в устройстве хромосомы и сделать существенный шаг вперед к лечению многих болезней.

Самое жаркое лето

А теперь о погоде. 6 сентября пресс-служба Всемирной метеорологической организации (специализированного межправительственного учреждения ООН в области метеорологии) сообщила, что минувшее лето стало самым жарким за всю историю наблюдений. Генсек Организации Объединенных Наций Антониу Гутерриш так и вовсе назвал июнь, июль и август 2023 года «сезоном кипения». Он напомнил, что человечеству нужно активизировать совместные усилия в вопросах решения климатического кризиса.

По данным ВМО, 6 июля была зафиксирована самая высокая средняя температура поверхности нашей планеты. Она достигла отметки в +17,23 °C. Также прошлым летом в ряде стран, включая Китай, Таиланд, Турцию и Албанию, были обновлены абсолютные рекорды температур.

Ученые предполагают, что подобной жары на нашей планете не было 120 000 лет.

Уникальный процессор от IBM

В октябре американская компания IBM представила характеристики нового чипа, который получил название NorthPole. Его работа основывается на нейронных сетях, то есть каждая вычислительная единице (нейрон) представлена в виде многослойной структуры. Задача первого слоя заключается в получении исходных данных (пикселей). Средние слои отвечают за обработку информации, а выходному слою остается выдать конечные результаты. По заявлению создателей чипа, их процессор, вдохновленный работой человеческого мозга, способен стать самым быстрым для искусственного интеллекта. Помимо повышенной производительности (чип в 4000 раз быстрее вышедшего в 2014 году TrueNorth) он отличается от других подобных разработок превосходной энергоэффективностью.

Такого невиданного ранее быстродействия IBM NorthPole достигает благодаря уникальной архитектуре. В процессоре вычислительный блок и блок памяти объединены в единой целое, хотя обычно это два разных элемента, а память и вовсе часто используется внешняя. Таким образом, при каждом запросе новой информации процессор обращается к памяти, а затем ждет «ответа», только после чего продолжает вычисления. Теперь эта проблема решена, что подтверждается исследованиями. К примеру, системы искусственного интеллекта для распознавания изображений работают на NorthPole в 22 раза быстрее, чем на других процессорах 2023 года. Чип от IBM оказался даже более эффективен, чем современные решения от компании NVIDIA.

Предполагается, что уже в ближайшем будущем NorthPole станут использовать для запуска приложений, требующих высокоточных вычислений, в частности в сфере безопасности, автономных транспортных средствах и других высокотехнологичных девайсах.

Обнаружение запасов водорода на Луне

15 ноября в издании Communications Earth & Environment появилась статья, в которой говорится об очень важном открытии. Ученым из Военно-морской исследовательской лаборатории США удалось обнаружить запасы водорода на поверхности естественного спутника нашей планеты. Сотрудники NRL проанализировали образцы лунного грунта 79221, добытые «Аполлонами», при помощи трансмиссионной электронной микроскопии. В ходе ряда исследований в мерриллите и апатите – минералах фосфата кальция – и был найден водород солнечного ветра.

Наличие запасов водорода на лунной поверхности сыграет важную роль уже в ближайшие десятилетия. Этот химический элемент можно использовать для получения воды – жизненно важного ресурса, который не придется доставлять на естественный спутник с Земли. А это существенно упростит обслуживание лунных баз. Напомним, что их строительство сразу несколько стран, в том числе Россия, США, Китай, Индия и Япония, планируют завершить уже к середине текущего столетия.

Обнаружение водорода на Луне – это такое же важное открытие, как и открытие залежей льда на полюсах естественного спутника Земли в начале XXI века.

Заключение

В наш топ-10 научных открытий 2023 года попали достижения человечества из самых разных областей. Было непросто выбрать такое ограниченное количество «кандидатов», ведь за неполные двенадцать месяцев были опубликованы тысячи достойных внимания исследований, и вообще произошло много интересного. Обо всех самых важных открытиях и разработках постараемся и дальше рассказывать простым и доступным языком. Хорошего настроения и до новых встреч!