Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (24-30 августа)

Спутники будут предсказывать шторма

На прошлой неделе на страны Карибского бассейна обрушился мощный шторм "Эрика". В последние годы число таких катастроф выросло, но их пока не научились предвидеть. Ученые американского космического агентства NASA начали создавать в рамках проекта CYGNSS (Cyclone Global Navigation Satellite System, "Глобальная навигационная спутниковая система циклонов") небольшие спутники, которые, как ожидается, смогут оперативно предупреждать о приближении ураганов. Миниатюрные зонды будут наблюдать за тропическими циклонами, измерять поведение поверхности океанов и силу ветров, следить за тайфунами и на основании полученных данных отслеживать штормовые волны, прогнозировать уровни интенсивности ураганов.

Работа над первым микроспутником CYGNSS началась под руководством специалистов по спутниковому проектированию Университета Мичигана. Несколько аппаратов на солнечных батареях будут работать на низкой околоземной орбите. Двигаться они станут по траектории, которая позволит проходить над изучаемой зоной каждые 12 минут. Один из спутников CYGNSS будет передавать данные каждые несколько часов, это позволит ученым осуществлять почти непрерывный мониторинг состояния циклонов и отслеживать внезапные изменения в их направлении и интенсивности. Запуск CYGNSS запланирован уже в начале следующего года.

Болезнь повернули вспять

Американские ученые из клиники Майо сумели превратить раковые клетки в здоровые. Для этого они использовали особую технологию, результатом которой является выработка микроРНК (miRNA), малых некодирующих молекул РНК, регулирующих экспрессию группы генов. В раковых клетках межклеточные связи нарушаются, микроРНК начинают работать неправильно, а клеточный рост становится неконтролируемым. После того, как ученые восстановили нормальный уровень микроРНК в раковых клетках, процесс неконтролируемого роста был обращен вспять.

Как оказалось, поведение клеток регулируется белком PLEKHA7. При его отсутствии работа микроРНК нарушается и клетки становятся раковыми. Ученые сравнивают PLEKHA7 с педалью тормоза в ускоряющемся автомобиле. Это универсальный для всех видов рака механизм, и он срабатывает на самых ранних стадиях. В подавляющем большинстве образцов пораженных болезнью тканей наблюдалась одна и та же картина: Е-кадгерин и р120 "без тормозов", то есть без комплекса PLEKHA7. В своих лабораторных опытах ученые смогли восстановить нормальную клеточную функцию и прекратить деление, воздействуя на микроРНК в клетках нескольких агрессивных типов рака. Это может стать новой стратегией терапии рака.

Рукотворная "червоточина" доставит в глубокий космос

Физики из Автономного университета Барселоны создали устройство, которое способно перемещать магнитное поле из одной точки пространства в другую. Оно действует как своего рода магнитная червоточина, передавая поле через дополнительное пространственное измерение. Не являясь настоящей червоточиной, способной связывать время и пространство, технология является своеобразным вариантом плаща-невидимки, который эффективно скрывает от наружного наблюдателя процесс внутренней передачи магнитного поля.

Это сложный трехслойный объект, состоящий из двух вложенных сфер с цилиндрическим сердечником внутри. Именно этот сердечник осуществляет передачу магнитного поля, а два внешних слоя служат экраном, скрывающим процесс передачи. Новая технология позволит изменить конструкцию аппаратов магнитно-резонансной томографии и сделать их более компактными. Она также найдет применение в создании новых ионных, плазменных и других типов двигателей, которые в будущем доставят людей в дальний космос.

Самый дешевый реактор

Американская компания Tri Alpha Energy построила реактор, формирующий шар из газа, нагретого до температуры в десять миллионов градусов, и удерживающий его в устойчивом состоянии в течение пяти миллисекунд. Ученые говорят, что если получится увеличить температуру шара и время его поддержания в стационарном состоянии, то удастся осуществить реакцию термоядерного синтеза с высвобождением энергии.

Немаловажно, что затраты на новый реактор гораздо ниже, чем на строящийся во Франции термоядерный ITER,  цена которого составляет порядка $20 млрд, или Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций в калифорнийском Ливерморе стоимостью около $4 млрд.  Tri Alpha Energy использует кардинально новый подход - в реакторе компании объединяются ядра водорода и бора, а не как в уже существующих установках дейтерия и трития. Это связано с тем, что бора на Земле гораздо больше, чем трития, однако использование первого приводит к температуре термоядерного синтеза, примерно в 30 раз большей, чем температура объединения ядер дейтерия и трития - около 100 млн градусов Цельсия.

Дыры оказались не такими уж "прожорливыми"

Физик-теоретик Стивен Хокинг рассказал на публичной лекции в Стокгольме, что нашел решение информационного парадокса - вопроса несогласованности квантовой механики и моделей теории общей относительности, волнующей физиков на протяжении многих лет. Информационный парадокс связан с черными дырами - областями в пространстве-времени, гравитационное поле которых настолько велико, что его не могут покинуть даже кванты света, движущиеся на предельной скорости. Ученые не понимают, что же происходит с информацией о физическом состоянии объектов, которые попадают в черные дыры. Сторонники модели квантовой механики настаивают на том, что информация остается в таком случае неизменной. А согласно модели общей теории относительности, под воздействием мощной гравитации черных дыр информация полностью уничтожается.

Хокинг выдвинул альтернативную версию: он считает, что информация на самом деле никуда не исчезает. Дело в том, что она попадает и содержится не внутри черной дыры, а на ее границе, то есть на горизонте событий. Информация о частицах, затянутых в черную дыру, остается на поверхности горизонта ее событий в виде голограмм - двумерных изображений трехмерных объектов. Именно эти голограммы хранят информацию, которая в противном бы случае была утеряна. При этом Хокинг уточняет, что попасть обратно в наше измерение тем же путем информация не может, и попытка ее считать будет похожа на восстановление данных с поврежденного жесткого диска.То есть, информация сохраняется, но ее невозможно использовать. Главная идея в том, что черные дыры не такие уж опасные: материя может вырываться как за пределы черной дыры, так и попадать в другие вселенные.