Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Синтетическая биология предложила решения для выживания на Луне и Марсе
Инструменты синтетической биологии могут обеспечить выживание и здоровье астронавтов в грядущих длительных миссиях. Новые подходы позволят производить еду, лекарства, стройматериалы и кислород непосредственно на Луне и Марсе с использованием местных ресурсов.
Человечество вступает в новую эру освоения космоса. Частные компании SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic разрабатывают многоразовые корабли для отправки людей в дальний космос в ближайшие 5-10 лет. Крупные агентства, такие как NASA и ESA, планируют создание обитаемых баз на Луне и последующие экспедиции на Марс. Эти миссии будут беспрецедентными по своей продолжительности: полет на Марс и пребывание там займут от 900 до 1000 дней, а экспедиции на Луну продлятся до 30 дней.
Главный вызов таких полетов — полная или частичная автономия. Чем дальше от Земли астронавты, тем меньше они могут полагаться на поставки с родной планеты. Стоимость отправки грузов огромна, а задержки в связи исключают быструю помощь в экстренных ситуациях. Подсчеты показывают, что экипажу из шести человек для трехлетней миссии на Марс потребуется приблизительно 26 тонн еды и воды. Отправка такого объема грузов с Земли нецелесообразна как с экономической, так и с логистической точки зрения.
Решение этой проблемы лежит в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения и максимальном использовании ресурсов, доступных на месте назначения. Эта концепция получила название «использование местных ресурсов», или ISRU. Она предполагает, что астронавты смогут производить все необходимое, от кислорода до строительных материалов, прямо на другой планете.
Синтетическая биология — научное направление, занимающееся созданием биологических систем с заданными свойствами и функциями — предлагает набор инструментов для воплощения этой концепции в жизнь. Группа ученых детально проанализировала потенциал этого научного направления для освоения космоса. Результаты опубликованы в журнале npj Microgravity.
В своей работе исследователи обобщили, как с помощью генно-инженерных организмов можно решить ключевые проблемы будущих колонистов. Основные направления включают производство материалов, регенерацию ресурсов, защиту от радиации и поддержание здоровья.
Одним из перспективных направлений стало создание строительных материалов. Например, бактерию Sporosarcina pasteurii можно запрограммировать на производство биоцемента из реголита и делать из него кирпичи для строительства защитных сооружений. Мицелий грибов предложили использовать как основу для выращивания мебели и даже корпусов роверов. Такие структуры способны к самовосстановлению, а пигмент меланин, который производят многие грибы, дает дополнительную защиту от радиации. Микроорганизмы также могут играть роль «шахтеров», извлекая из реголита полезные металлы и минералы.
Другая важная задача — создание биорегенеративных систем жизнеобеспечения, которые имитируют земные экосистемы в миниатюре и позволяют непрерывно производить пищу, кислород и чистую воду. Основой послужат генетически модифицированные растения, водоросли и цианобактерии. Они будут поглощать углекислый газ, который выдыхают астронавты, вырабатывать кислород и питательную биомассу. Синтетическая биология позволит сделать эти организмы более устойчивыми к стрессу и обогатить их витаминами и антиоксидантами. Это критически важно, поскольку упакованная еда со временем теряет питательную ценность.
Серьезной угрозой в дальнем космосе остается радиация. За пределами защитного магнитного поля Земли ее уровень возрастает в сотни раз. Инженерные микроорганизмы могут производить радиопротекторные вещества, например пигменты каротиноиды или меланин, которые можно будет использовать в качестве пищевых добавок либо компонентов защитных кремов. Также можно научить микробы нейтрализовывать токсичные вещества, такие как перхлораты, которые в большом количестве содержатся в почве Марса. Это позволит очищать воду и грунт, делая их пригодными для использования.
Наконец, синтетическая биология предлагает решения для поддержания здоровья экипажа. Микрогравитация и радиация ослабляют иммунитет, вызывают потерю костной и мышечной массы. Вместо того чтобы везти с собой огромную аптечку, астронавты смогут производить лекарства по мере необходимости.
Для этого в специальных биореакторах будут культивировать инженерные дрожжи или бактерии, например Saccharomyces cerevisiae и Bacillus subtilis. Эти микроорганизмы смогут синтезировать антибиотики, обезболивающие, гормоны и другие важные препараты. Кроме того, можно создать живые биосенсоры, которые будут отслеживать состояние здоровья астронавтов либо анализировать пробы на наличие патогенов.
Исследование показало, как синтетическая биология может стать мощным практическим инструментом для будущих космических миссий. Технологии, разработанные для выживания на других планетах, могут принести огромную пользу и на Земле. Они открывают путь к более устойчивому сельскому хозяйству, новым методам переработки отходов и созданию персонализированных лекарств.
Telegram 
Дзен 
VK Бывает, что люди упорствуют в поведении, которое им вредит, даже когда негативные последствия кажутся очевидными. В новом исследовании австралийские специалисты выявили когнитивный механизм, помогающий объяснить причины деструктивного поведения, связанного, к примеру, с азартными играми, пьянством или наркоманией.
Считается, что небольшие компактные галактики с красным оттенком, которые открыли в 2024 году, существовали в ранней Вселенной, между 0,6 и 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва. Теперь такие же объекты открыли совсем рядом с нашей планетой. Это может полностью изменить понимание того, как рождаются такого рода тела.
Инструменты синтетической биологии могут обеспечить выживание и здоровье астронавтов в грядущих длительных миссиях. Новые подходы позволят производить еду, лекарства, стройматериалы и кислород непосредственно на Луне и Марсе с использованием местных ресурсов.
Бывает, что люди упорствуют в поведении, которое им вредит, даже когда негативные последствия кажутся очевидными. В новом исследовании австралийские специалисты выявили когнитивный механизм, помогающий объяснить причины деструктивного поведения, связанного, к примеру, с азартными играми, пьянством или наркоманией.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Используя образцы, собранные миссией «Чанъэ-5», китайские ученые нашли способ извлекать воду из лунного грунта и перерабатывать выдыхаемый астронавтами углекислый газ. Это делается за счет небольшого устройства, работающего на солнечной энергии. Авторы нового исследования уверены: в будущем их прибор сможет обеспечить лунные поселения водой, кислородом и топливом.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии