Пока весь мир обсуждает новые полеты к Луне, подготовку экспедиций на Марс и строительство орбитальных станций нового поколения, в конструкторских бюро и университетских лабораториях решается вопрос, без которого ни один из этих проектов не сможет стать реальностью. Кто будет выполнять работу там, где человеку находиться слишком опасно, слишком дорого или просто невозможно?

Ученые Института истории материальной культуры РАН завершили первый этап комплексного проекта по изучению перехода от мезолита к неолиту в Юго-Восточной Прибалтике. Спустя 50 лет после экспедиций выдающегося ученого ИИМК РАН Владимира Тимофеева специалисты вернулись на ключевые памятники Калининградской области, чтобы с помощью современных методов ответить на вопрос о появлении глиняной посуды в регионе аномально поздно — лишь в V тысячелетии до нашей эры.

Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.

Ученые Сеченовского Университета разработали модель машинного обучения, способную различать четыре хронических заболевания легких по составу выдыхаемого воздуха. В исследовании участвовали пациенты с бронхиальной астмой, хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), муковисцидозом и лимфангиолейомиоматозом (ЛАМ).

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.

В Международный день промышленного дизайна, отмечаемый ежегодно 29 июня, заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС, сооснователь и генеральный конструктор инжиниринговой компании полного цикла Karfidov Lab Алексей Карфидов объясняет, почему современным промдизайнерам необходимо изучать цифровое производство и овладевать навыками экспериментальной инженерии.

Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.

Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.

При лечении сложных переломов голени врачи часто используют специальные металлические конструкции — аппараты, которые крепятся к кости через мягкие ткани с помощью спиц. Главная опасность в том, что при неправильной фиксации они могут задеть или сдавить артерию, что часто приводит к кислородному голоданию тканей или к отмиранию мышц. Сейчас хирурги ориентируются на стандартные медицинские схемы, где отмечены безопасные зоны для ввода спиц. Однако эти данные усредненные и не учитывают индивидуальные анатомические особенности, а значит, риск неправильной фиксации конструкции до сих пор сохраняется. Ученые Пермского Политеха впервые создали компьютерную модель, которая позволяет заранее рассчитать, как фиксация конструкции повлияет на кровоток в голени. На ее основе разработали алгоритм, который поможет хирургу еще до операции рассчитать безопасные зоны для ввода спиц и избежать повреждения сосудов.

Дмитрий Глуховец, руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии РАН и доцент кафедры термогидромеханики МФТИ рассчитал, как солнце прогревает толщу Черного моря в районе Геленджика с апреля по сентябрь. Разработанная им региональная модель учитывает увеличение мутности воды, вызванное повышенным содержанием растворенного органического вещества, что не было реализовано в предыдущих подходах. Результаты помогут точнее предсказывать температурный режим прибрежных вод и состояние морских экосистем.

Железнодорожные мосты — самая уязвимая часть транспортной инфраструктуры России: от их технического состояния зависят жизни пассажиров и безопасность движения поездов. Традиционная диагностика требует остановки движения и ручного обследования труднодоступных элементов. Даже современные дроны с нейросетями не решают проблему до конца: они не привязывают обнаруженные дефекты к инженерному чертежу, что приводит к необходимости снова вручную искать место повреждения по видео, сводя на нет преимущества автоматизации. Ученые Пермского Политеха впервые создали комплексную систему, которая от полета беспилотника до готовой карты трещин и коррозии работает полностью автоматически — без многочасового просмотра видео и риска пропустить повреждение. Предложенный подход к мониторингу железнодорожных мостов не имеет аналогов.

Российские ученые из Высшей школы экономики, МГУ имени М.В. Ломоносова и Таллинского технического университета изучили ископаемый вид древних брахиопод (плеченогих), который обитал в теплом море на севере современной Эстонии более 445 миллионов лет назад. Древняя брахиопода росла в форме чашки со «шляпкой», чтобы защититься от зарастания.

Проблема непереносимости глютена затрагивает до 150 миллионов человек во всем мире. Единственный выход — полностью исключить этот компонент из рациона. Однако существующий безглютеновый хлеб практически не содержит белка и клетчатки, быстро повышает уровень сахара и черствеет. При этом существующие зарубежные рецептуры разработаны под импортное сырье и технологии, что не позволяет применять их к российскому сырью. Ученые Пермского Политеха разработали новые рецептуры безглютенового хлеба и исследовали влияние многокомпонентных мучных композиций и добавок на его качество. Они впервые в России создали смеси, в которых по сравнению с существующими отечественными аналогами в два-три раза больше белка и жиров, а углеводов — на 30-50 процентов меньше.

Ученые выяснили, что один из типов иммунных клеток — естественные киллеры — и выделяемые ими микроскопические пузырьки (везикулы) подавляют рост бактерий, устойчивых ко многим антибиотикам. Более того, в экспериментах эти клетки и их везикулы сделали микроорганизмы уязвимее перед существующими лекарствами. В перспективе такой инструмент может лечь в основу новых антибактериальных препаратов и вспомогательных средств для усиления эффекта традиционных антибиотиков.

Чтобы оценить нефтеносность пласта и способы извлечения нефти, геологи используют керн — цилиндрический образец породы со дна скважины. Это главный, а часто и единственный источник данных о пористости, проницаемости и поведении породы в агрессивной среде. Но керна всегда мало: из многокилометровой скважины получают десятки метров, а каждое серьезное испытание (кислота, горячая вода, газ) разрушает образец. Компьютерное моделирование дает лишь приблизительные расчеты, а 3D-печатные реплики искажают структуру и свойства. Ученым Пермского Политеха впервые в России удалось разработать технологию воспроизведения фильтрационно-емкостных свойств керна, обеспечивающую точность совпадения копии с оригиналом не менее 95%.

Ученые Сеченовского Университета установили, что возраст существенно меняет реакцию нейронов на ишемический инсульт: у пожилых пациентов клетки мозга быстрее теряют способность поддерживать энергетический обмен и значительно чаще запускают программу клеточной гибели. Эти изменения могут быть одной из причин, почему стандартные нейропротективные подходы нередко оказываются менее эффективными у пациентов старших возрастных групп.

Исследователи из МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали новую математическую модель мониторинга, которая позволяет фиксировать источник опасных подземных вибраций в реальном времени. Технология поможет снизить риск повреждения зданий, дорог и другой инфраструктуры рядом с карьерами и шахтами.

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.

Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.

Измеряя магнитные поля с помощью специальных магнитометров, можно предсказывать аварии на электросетях, находить залежи руды и даже диагностировать болезни сердца без операций. Но главная проблема таких приборов в том, что точные модели — громоздкие, а компактные — ненадежные: они ошибаются из-за помех и быстро ломаются. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из ПНППК и Дальневосточного государственного университета путей сообщения разработали волоконно-оптический миниатюрный магнитометр, который в два раза эффективнее аналогов.