рассерженая земля

Нефтяные гранулы сделают нефтепроводы бесполезными

Десятилетиями нефть в промышленных масштабах транспортировалось по гигантским трубопроводам. Потому что это дешевле, безопаснее и удобнее, чем возить «черное золото» железнодорожными цистернами. Однако ситуация может поменяться, если технология превращения жидкой нефти в твердые гранулы от канадских инженеров получит право на жизнь.

Методика трансформации пока хранится в тайне, известно лишь, что для этого используются высокие температуры и давление. Конечный продукт очень похож на конфеты с начинкой – твердый, похожий на асфальт внешний слой и жидкая сердцевина. Такие гранулы-пеллеты можно получить как из тяжелой нефти, так и из битума, сравнительно быстро и дешево.

Нефтяные гранулы обладают одним колоссальным преимуществом, которое затмевает все остальное – они не тонут в воде и практически не разрушаются сами по себе. Такое сырье можно зачерпывать ладонью и класть в карман, перегружать и перевозить при помощи любых неспециализированных транспортных средств. Не нужно строить нефтеналивные терминалы, не будет больше никаких катастрофических разливов нефти в океане, а для ликвидации аварии достаточно будет просто их собрать.

Перевозка огромных объемов нефти даже в гранулах все еще требует затрат энергии, однако в отсутствие специальных требований они становятся сопоставимы с организацией перекачки сырья по трубопроводу. Установки по гранулированию нефти можно размещать прямо возле скважин, в перспективе сделав их мобильными, что в корне изменит всю логистику отрасли. С учетом особенностей освоения непростого региона Арктики, это изобретение вполне может стать революционным.

Амэ-но-Удзумэ (японская богиня)

Тепловой поток через открытую пору способствует непрерывной репликации нуклеиновых кислот и отбору более длинных цепочек

С помощью имитации куска пористой породы из сети крошечных стеклянных капиллярных трубок, которые нагревали с одной стороны, группа немецких ученых создала условия, в которых может быть достигнута стабильная репликация длинных цепочек нуклеиновых кислот (главная предпосылка для возникновения жизни на Земле) и преодолены термодинамические причины их деградации. Ученые предполагают, что на ранних стадиях эволюции Земли такие условия могли возникать в потоке тепловой энергии через пористые породы вблизи гидротермальных источников.

Механизмы репликации нуклеиновых кислот занимают центральное место в теории происхождения жизни на Земле. Согласно этой теории, функцию хранения генетической информации и катализа химических реакций первоначально выполняли комплексы молекул рибонуклеиновых кислот. В ходе дальнейшей эволюции они были заменены комплексами ДНК-РНК-белок, обособленными от внешней среды мембраной. В ходе первичной эволюции на Земле полимеры нуклеиновых кислот должны были постепенно увеличиваться в размере, для того чтобы они смогли принять на себя функцию хранения и воспроизведения информации, которая необходима для нормального функционирования живых организмов. Например, даже самый маленький известный в науке геном бактерии Carsonella (внутриклеточный симбионт насекомых листоблошек) насчитывает 159 662 пар оснований, что в тысячи раз длиннее «геномов» самореплицирующихся рибозимов.

Однако еще в конце 1960-х эксперименты по искусственной эволюции нуклеиновых кислот in vitro (в пробирке) показали, что генетическая информация из длинных молекул нуклеиновых кислот быстро теряется. Происходит это потому, что для самовоспроизведения коротких молекул полимеров требуется меньше материала. Скорость их синтеза намного выше, и это приводит к тому, что короткие молекулы постепенно вытесняют из реакционной среды более длинные молекулы генетических полимеров. Более того, если мутации в процессе репликации могут изменить длину последовательности нуклеинового полимера, то «выживание» только коротких последовательностей — практически неизбежный эволюционный финал.

Так, Сол Шпигельман с коллегами в своих классических исследованиях ввели РНК, выделенную из простого бактериофага Qв, в реакционную смесь, которая содержала фермент репликации РНК того же вируса Qв (так называемая РНК-зависимая РНК полимераза, или РНК-репликаза) и материал для построения новых РНК — одиночные нуклеотиды. В этой среде запустился процесс синтеза новых молекул-копий вирусной РНК. Через некоторое время из исходного раствора небольшая часть синтезированной РНК была перенесена в пробирку со свежей реакционной смесью. Этот процесс регулярно повторяли (см. D. Kacian et al., 1972. A Replicating RNA Molecule Suitable for a Detailed Analysis of Extracellular Evolution and Replication).

В результате через 74 цикла подобных переносов оригинальная цепь, состоявшая из 4500 нуклеотидных оснований, трансформировалась в карликовый геном, содержавший всего 218 оснований. Полученный таким образом Шпигельмановский монстр был способен к очень быстрому размножению. Позднее, в 1997 году, было показано, что в ходе дальнейшей эволюции монстр Шпигельмана становится еще короче. Его «геном» редуцируется всего до 48 или 54 нуклеотидов, которые просто являются местами связывания фермента РНК-репликазы (F. Oehlenschläger, M. Eigen, 1997. 30 Years Later — a New Approach to Sol Spiegelman's and Leslie Orgel's in vitro EVOLUTIONARY STUDIES Dedicated to Leslie Orgel on the occasion of his 70th birthday).

Следовательно, возникает совершенно закономерный вопрос: каким же образом в ходе ранних стадий земной эволюции самопроизвольно протекающий процесс редукции наследственного материала мог бы быть преодолен? Как раз на него и попытались ответить немецкие ученые из Центра нанонауки Мюнхенского университета Людвига–Максимилиана. Они предположили, что довольно простые физические процессы, которые лежат в основе модели выживания более длинных молекул (рис. 1), могут встречаться в естественных условиях в пористых горных породах вблизи гидротермальных источников.

Прежде всего, необходим тепловой поток через небольшие поры, который создает внутри пор температурный градиент. Внешний поток приносит в открытую пору молекулы полимеров разной длины. Подогрев с одной стороны поры слегка уменьшает плотность жидкости, она начинает подниматься по этой стороне. Молекулы полимеров растут, получая строительный материал из внешнего потока, перемещаются в результате диффузии к более холодной части поры и там осаждаются более холодным нисходящим потоком жидкости (движение молекул из зоны с более высокой температурой в зону с более низкой называют термофорезом). В итоге, из-за разности температур, возникает микроциркуляция воды, которая и удерживает более длинные молекулы полимеров, а более короткие молекулы вымываются из поры. Авторы отмечают также, что местная конвекция, которая переносит молекулы постоянно между теплой и холодной зонами, вызывает их циклическую денатурацию. Денатурация ДНК заключается в расплетании и разделении цепей (без разрыва ковалентных связей), что способствует репликации молекул полимеров. Таким образом, сочетание внешнего притока, термофореза и конвекции избирательно улавливает длинные молекулы и вымывает короткие, а общая скорость внешнего притока определяет предельный размер молекул, которые будут «выживать» в данных условиях.

Чтобы проверить эту гипотезу, Браун и его коллеги создали имитацию куска пористой породы из сети крошечных стеклянных капиллярных трубок, которые нагревали с одной из сторон. Они проделали целую серию опытов, в которых отдельно исследовали накопление молекул в капиллярах и фракционирование молекул в тепловом фильтре (рис. 2).

И конечно же, они изучали действие отбора в созданных ими условиях в популяции реплицирующихся молекул (рис. 3). В последнем эксперименте в раствор вводили термостабильную ДНК-полимеразу (см. также Taq polymerase). В экспериментах они использовали не фрагменты РНК, а фрагменты ДНК. Фрагменты ДНК намного проще получить в лабораторных условиях, а процессы взаимодействия молекул ДНК и РНК со средой очень сходны.

Как только исследователи стали проводить эксперименты, они тут же обнаружили, что более длинные цепочки ДНК чаще сохранялись в капиллярах, чем более короткие (рис. 2). В результате более длинные цепочки полимеров воспроизводились намного лучше внутри поры и их число увеличивалось, в то время как более короткие последовательности сократили «численность» настолько, что в итоге они вымерли (рис. 3).

Таким образом, Брауну и его коллегам удалось подобрать такие экспериментальные условиях, в которых стабильно сохранялись цепочки нуклеиновых кислот длиннее монстра Шпигельмана приблизительно в 4 раза. Более того, так как скорость притока определяет предельный размер сохраняющихся в капиллярах молекул, то принципиально возможно подобрать такие условия, при которых будут «выживать» еще более длинные молекулы полимеров.

Другой интересной особенностью проведенного эксперимента был процесс «расселения» полимеров. Когда репликация и захват молекул внутри поры достигают устойчивого состояния, то вновь реплицированные молекулы покидают ловушку-пору вместе с «кормовым» потоком. Это обеспечивает эффективную передачу генетических полимеров в соседние системы пор.

Авторы публикации отмечают, что если в представленную систему ввести процесс мутирования, то такие эксперименты предоставляют захватывающую возможность изучать механизмы дарвиновской эволюции, которые могли бы протекать среди населения молекул в температурных градиентах ранней Земли.

Обсуждаемая статья: Moritz Kreysing, Lorenz Keil, Simon Lanzmich & Dieter Braun. Heatflux across an open pore enables the continuous replication and selection of oligonucleotides towards increasing length // Nature Chemistry. Published online 26 January 2015. Doi:10.1038/nchem.2155.

Автор:Владимир Гриньков

Источник: http://elementy.ru/news/432432

Россия и США совместно построят орбитальную лунную станцию

Генеральный директор государственной корпорации «Роскосмос» Игорь Комаров в беседе с журналистами в кулуарах Австралийского международного астронавтического конгресса рассказал, что договорился со своим американским коллегой о начале совместной постройки космической станции на орбите Луны.

Предполагается, что будущая станция станет международной, поэтому доступ к ней будут иметь не только американские и российские космонавты, но и специалисты из стран БРИКС. Рабочее название проекта — Deep Space Gateway (да, почти как Deep Space Nine из Star Trek).

Комаров сообщил, что пока стороны достигли предварительных соглашений, касающихся постройки, поэтому о конкретных планах пока говорить рано. Тем не менее, как сообщает Тасс, первый этап строительства подразумевает возведение модулей орбитальной базы, а уже затем отработанные перспективные технологии и разработки применят для освоения поверхности Луны, а позже и Марса.

На первоначальном этапе строительства и разработки базы российские специалисты планируют создать от одного до трёх технических и жилых модулей. Планируется также разработать стыковочные механизмы для прибывающих на станцию кораблей. Кроме того, со стороны России поступило предложение использовать российские ракеты-носители сверхтяжёлого класса для вывода модулей на лунную орбиту.

По словам генерального директора «Роскосмоса», вывод первых модулей станции на орбиту может начаться уже в 2024-2026 годах.

Компания Lockheed Martin представляет проекты грузовых космических кораблей следующего поколения

Проекты новых грузовых космических кораблей были созданы специалистами компании Lockheed Martin совместно со специалистами итальянской компании Thales Alenia и канадской компании MacDonald Dettwiler and Associates. Основу проекта составляет орбитальный космический корабль многократного использования Jupiter, грузовой космический контейнер Exoliner и роботизированная рука-манипулятор. Идея, реализованная в данном проекте, заключается в создании системы, запуск которой обходится в несколько миллионов долларов, которая обладает универсальностью и гибкостью, и которая способна совершать полеты в открытом космическом пространстве, а не только в пределах околоземной орбиты.Ключевым моментом новой системы является модуль Jupiter, в основу которого заложена конструкция марсианского орбитального аппарата MAVEN. В отличие от других грузовых космических кораблей, модуль Jupiter является многоразовым, но его конструкцией не предусмотрено возвращение модуля на Землю. Вместо возвращения Jupiter будет "парковаться" на околоземной орбите, ожидая вывода на орбиту новых грузовых контейнеров и действую затем в роли космического буксира. 

 Второй частью проекта является грузовой многоразовый аппарат Exoliner, конструкция которого основана на конструкции космического аппарата OSIRIS-Rex, который предназначен для возвращения на Землю образцов, собранных на астероидах. Частью аппарата Exoliner является грузовой контейнер, основанный на конструкции грузового космического корабля Automated Transfer Vehicle (ATV), разработанного компанией Thales Alenia для Европейского космического агентства, который способен нести до 6500 килограмм груза.Третьей составной частью системы является роботизированная рука-манипулятор, в основу конструкции которой легла конструкция канадского манипулятора, использовавшегося на Шаттлах и космической станции в течение 30 лет.Во время самой первой миссии модули Jupiter и Exoliner запускаются вместе при помощи ракеты-носителя Atlas V и отправляются к космической станции, где они будут находиться до момента запуска следующей ракеты, несущей еще один грузовой контейнер Exoliner. Сблизившись с ракетой, при помощи манипулятора модуль Jupiter обменивает пустой и полный контейнеры Exoliner и возвращается к космической станции. А пустой контейнер Exoliner вместе в последней ступенью ракеты возвращаются на Землю, сгорая в атмосфере или совершая посадку при помощи парашютов. 

 Модуль Jupiter может парковаться не только на космической станции. В случае необходимости он может находиться в самостоятельном полете на околоземной орбите сколь угодно долгое время. А топливо и другие расходные материалы, необходимые для функционирования системы будут доставляться с Земли по мере необходимости с каждым запускаемым контейнером Exoliner.Компания Lockheed Martin рассматривает новую систему не только как средство доставки грузов на космическую станцию. При помощи системы Jupiter и Exoliner можно будет осуществить предварительную доставку пищи, воды, топлива и оборудования для пилотируемых миссий в открытый космос. Кроме этого, небольшие модернизации позволят превратить модули в обитаемые помещения для пилотируемых миссий, таких, как полеты на Луну, Марс и к астероидам.

Каваками Гэнсай - основной прототип главного героя аниме и манги «Rurouni Kenshin» Химуры Кэнсина.

Космический корабль Orion успешно выведен в космос

Американское космическое агентство НАСА повторно вошло в историю пилотируемых космических полетов благодаря запуску в космическое пространство первого испытательного космического корабля Orion, предназначенного для доставки астронавтов на околоземную орбиту и для проведения миссий в дальнем космическом пространстве. Старт ракеты-носителя United Launch Alliance Delta IV Heavy был произведен сегодня, в 12:05 по времени Гринвичского меридиана, со стартовой площадки Space Launch Complex 37 космодрома на мысе Канаверал. Капсула космического корабля Orion, в которой на данный момент нет ни одного человека, выполнит испытательный полет, сделав два оборота, двигаясь на орбите на высоте 5800 километров от поверхности Земли. После выполнения этого полета космический корабль направится к Земле и, если все пройдет нормально, приводнится в Тихом океане близ берегов Калифорнии.

Согласно информации, предоставленной НАСА, миссия EFT-1, запуск которой был первоначально назначен на четверг, была задержана из-за совпадения сразу нескольких неблагоприятных факторов, из-за незначительных неполадок в верхней ступени ракеты, неисправности клапанов первой ступени и из-за внезапного повышения силы ветра, которая превысила порог безопасности.

Но сегодня запуск был успешно произведен, спустя пять минут и 33 секунды полетf первая ступень ракеты Delta IV была отделена, а еще спустя 16 секунд в работу включились двигатели второй ступени. После этого был сброшен колпак, защищавший капсулу космического корабля во время полета сквозь атмосферу, а "точка невозврата" была пройдена еще спустя 6 минут и 20 секунд, когда система аварийного возвращения капсулы, которая была установлена наверху, запустила свои двигатели и была отброшена в сторону от космического корабля.

Следующий этап полета закончился еще спустя два часа и 9 секунд полета, когда вторая ступень ракеты Delta IV закончила разгон космического корабля, посылая его в открытый космос, где ему предстоит пройти два раза сквозь радиационные пояса Ван Аллена.

Сегодняшний запуск представляет собой событие огромной важности для НАСА. Во-первых, этим самым НАСА отмечает возрождение собственной программы пилотируемых космических полетов, которая была прервана вместе с окончанием программы космических Шаттлов. Во-вторых, это первый полет космического корабля, способного нести людей гораздо дальше околоземной орбиты, который был осуществлен после 1972 года с запуском корабля миссии Apollo 17. И, в-третьих, космический корабль Orion имеет самый большой в истории тепловой щит, использующийся для защиты космического корабля в момент входа в плотные слои атмосферы во время его возвращения на Землю.

За время совершения двух витков вокруг Земли космический корабль Orion пройдет в космосе расстояние порядка 96600 километров. Главной целью миссии EFT-1 является разгон космического корабля до скорости, на которой будут входить в атмосферу другие космические корабли, возвращающиеся из дальнего космоса. Когда корабль войдет в атмосферу спустя 4 часа и 13 минут пребывания в космосе его скорость составит около 32 тысяч километров в час, что приведет к нагреву теплового щита до температуры в 2200 градусов по шкале Цельсия.

Спустя 23 минуты после момента входа в атмосферу, космический корабль Orion на парашютах коснется поверхности океана и будет подобран военным судном USS Anchorage.

... и вот уже приводнение:

Военная первоапрельская шутка

7 самых смертоносных бомб когда-либо созданных человеком

Все знают о первом и единственном пока случае боевого применения ядерного оружия - это бомбардировка двух японских городов Хиросимы и Нагасаки в 1945 году. Однако, интересно будет узнать, что бомбы, сброшенные на эти города, не смотря на ужасающие последствия, являлись одними из самых слабых ядерных бомб. В ходе испытаний и СССР и США взрывали бомбы в тысячи раз мощнее. Смотрите сами.

7. GBU43/B — 11 тонн. США.
Холодная война давно закончена, в глобальном правовом поле существуют договорённости о сдерживании и нераспротранении ядерного оружия, поэтому страны заняты созданием мощных неядерных бомбм. Одна из них — американская GBU43/B, которую так же называют «Мама всех бомб». Её масса — девять с половиной тонн, длина — десять метров, а диаметр — один метр. Впервые эту бомбу изготовили в 2002 году.

6. АВБПМ — 44 тонны. Россия.
Боеприпас объёмного взрыва или авиационная вакуумная бомба повышенной мощности, была разработана в России в 2007 году и названа, по аналогии с американской — «Папа всех бомб». Её масса чуть более 7 тонн, а мощность — 44 тонны. Не смотря на то, что это самая мощная неядерная бомба в мире на данный момент, номинально её мощность составляет всего 0,3% от мощности американского «Малыша». Тем не менее, 30 подобных вакуумных бомб способны уничтожить всё живое в радиусе 2 километров.

5. «Trinity» — 21 килотонна. США.
Самая первая взорванная на планете атомная бомба, положившая нало ядерной эре человечества. 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико в пустыне с очень подходящим названием «Маршрут мертвеца» была взорвана первая ядерная бомба под названием «Trinity» — «Троица». Тогда ещё никто не знал к каким последствиям может привести этот взрыв. Высказывались разные предположения, вплоть до уничтожения штата Нью-Мексико и всей планеты.

4. «Малыш» и «Толстяк» — 15 и 20 килотонн. США.
Американские военные фактически протестировали атомные бомбы на людях, сбросив снаряды на Хиросиму 6 августа и на Нагасаки 9 августа 1945 года. Большинство пострадавших от взрывов были вовсе не военными, а гражданскими. Дети, женщины, старики, — их тела мгновенно превращались в уголь. Оставались лишь силуэты на стенах — так действовало световое излучение. Пролетавшие рядом птицы сгорали в воздухе. Количество пострадавших точно определить не удалось до сих пор: многие погибли не сразу, а позже, в результате развившейся лучевой болезни. «Малыш» приблизительной мощностью от 13 до 18 килотонн тротила, сброшенный на Хиросиму, убил от 90 до 166 тысяч человек. В Нагасаки «Толстяк» мощностью в 21 килотонну тротила оборвал жизни от 60 до 90 тысяч человек.

3. Бомба с озера Чаган — 140 килотонн. СССР.
Попытка использовать ядерное оружие в мирных целях. В 1962 году на территории нынешнего Казахстана с помощью ядерной бомбы решено было сделать искусственное озеро Чаган. В пойме одной из рек военные уложили 140-килотонный заряд на глубине около 200 метров. В результате взрыва в воздух поднялось около 10 миллионов тонн грунта — примерно как при извержении небольшого вулкана. Уже в 1966 году газета «Известия» бодро рапортовала, что жители ближайших посёлков «от души купались» в рукотворном озере. На самом деле чуда не получилось. Уровень радиации в самом озере и окрестностях был слишком велик. Скот оттуда поить было нельзя, а запущенная в воду рыба не выживала. Сообщалось, что при взрыве губительному воздействию радиоактивного излучения подверглись 11 населённых пунктов с суммарным населением около двух тысяч человек.

2. TX-21 «Креветка» — 15 мегатонн. США.
Термоядерная бомба, которую 1 марта 1954 года взорвали на атолле Бикини, входящем в группу Маршаловых островов. Расчётная мощность зарядо должна была составить 6 мегатонн, то учёные бомбу недооценили. В результате, фактическая мощность взрыва оказалась более чем в два раза выше — 15 мегатонн. К слову, это в 1000 раз больше, чем бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. Огненный шар от «Креветки» достиг 5 километров в ширину.

Самая мощная из всех бомоб когда-либо построенных человеком, была создана в Советском Союзе. Разработки велись с 1945 по 1961 год. Её официальное название АН602, позже её стали называть «Царь-бомба» или «Кузькина мать». Её мощность в тротиловом эквиваленте — 50 мегатонн.
Бомба была испыта в конце октября 1961 года. Взрыв произвели в воздухе, в четырёх километрах над Новой Землёй. Диаметр огненного шара был былоее 9 километров, «гриб», выросший в месте взрыва, достиг 67 километров в высоту, а диметр его «шапки» был примерно 95 километров. Удар бомбы ощутили все без исключения жители планеты: сейсмическая волна, образовавшаяся в результате взрыва, трижды обогнула Землю. Поверхность острова, над которым взорвалась «Царь-бомба» стала ровной как каток, на ней не осталось ни единой возвышенности. В деревне, которая находиласть на расстоянии 400 км от эпицентра, полностью разрушились все деревянные постройки. Для сравнения: радиус поражения бомбы, сброшенной на Нагасаки был всего 100 метров, радиус поражения «Царь-бомбы» оказался 4,5 километра.