5 российских открытий, о которых говорили в 2016 году

5 российских открытий, о которых говорили в 2016 году

Детектор газов в атмосфере Марса, магнитные нанопесчинки, российские названия новых химических элементов — научный журналист по просьбе «Реактора» выбрал открытия российских ученых, которые вызвали наибольший интерес в 2016 году.

Новые имена в таблице Менделеева

Одно из самых громких упоминаний российских учёных 2016 года, разумеется, было связано с расширением таблицы Менделеева. Элементы с порядковыми номерами 115 и 118 были синтезированы раньше: первый синтез 115-го состоялся в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне еще в 2003 году, а 118-й получили годом раньше. Но именно в 2016 году состоялось окончательное признание приоритета России в этих открытиях и 26 ноября клеточки в таблице заняли символы Mc и Og – в честь элементов московий и оганессон.

Конечно же, и московий — не первый элемент с «российскими» названиями в корнях (был рутений, открытый Клаусом, был самарий, названный по минералу самарскиту, названному по ученому Самарскому, получившему фамилию в честь Самары, был дубний — уже результат работы нынешней команды ОИЯИ). И оганессон — не первый элемент, названный в честь российского учёного (был менделеевий, был флёровий), но только два элемента в истории получили имя в честь живого человека. Таким был сиборгий, названный в честь Гленна Сиборга, таким стал оганессон, названный в честь своего первооткрывателя, Юрия Оганесяна.

Этой чести Юрий Оганесян удостоен не просто за синтез новых элементов, но за достижение предсказанного острова стабильности. Да, элементы 114, 116, 118 живут мало, но намного дольше, чем должны бы. И есть шанс, что удастся синтезировать новые изотопы, которые будут жить десятки часов.

Первая российская орбита Марса

В среде людей, причастных к космонавтике, Марс считается проклятой планетой — вне зависимости от национальной принадлежности. Слишком много миссий провалились на разных этапах пути к Красной планете. Однако для постсоветской России планета стала совсем уж гиблым местом. Две межпланетные миссии постсоветского периода были именно к Марсу и обе оказались неудачными. Новой надеждой стал совместный российско-европейский проект ExoMars, первый этап которого начался и отчасти успешно продолжился в этом году.

В сентябре к четвёртой планете Солнечной системы прилетел комплекс из двух аппаратов: орбитального модуля Trace Gas Orbiter и демонстрационного модуля посадочных технологий Schiaparelli. Задача TGO — изучать атмосферу Марса в поисках следов «биологических» газов типа метана, параллельно работая «сотовой вышкой» для аппаратов, работающих на поверхности планеты. Именно на этом зонде стоят два полностью российских прибора, созданных в Институте космических исследований РАН.

Первый — FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) — это детектор высокотепловых нейтронов высокого разрешения. Он измеряет потоки нейтронов, исходящих с поверхности Марса и строит карты содержания воды в приповерхностном слое грунта.

Второй — ACS (Atmospheric Chemistry Suite). Это даже не один, а три три спектрометра, работающие в разных диапазонах, которые представляют собой универсальный химический анализатор газов, который будет изучать молекулы марсианской атмосферы.

Удивительно, но в этот раз неудача постигла не российскую часть миссии: европейский модуль Schiaparelli разбился при посадке. Интересно, как теперь будут решать вопрос с доставкой на поверхность Марса второй части миссии, старт которой намечен на 2020 годы. Посадочную платформу для европейского марсохода Pasteur делают в России.

Мышь пошла

Спинальная травма — одна из самых остро стоящих проблем современной нейронауки. Пока никто не смог полноценно справиться с перебитым спинным мозгом. Однако именно в 2016 году вышло несколько экспериментальных работ, которые показывают, что не всё так плохо. В одной из них важную роль сыграли учёные из Санкт-Петербурга.

Учёные из лаборатории нейропротезов Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета под руководством профессора, доктора медицинских наук Павла Мусиенко разработали технологию нейростимуляции спинного мозга ниже места травмы и опробовали её на крысах.

Благодаря компьютерному моделированию учёным удалось найти максимально оптимальные области стимуляции спинного мозга для активации работы нужных мышечных групп. Авторы рассчитали и прописали новые протоколы стимуляции, который максимально точно имитируют естественные паттерны возбуждения двигательных нейронов, которые вызывают сокращение мышц. Кроме того, учёные создали спинальные электронные матрицы и программное обеспечение, которое быстро и точно модулирует работу мышц-сгибателей и разгибателей. Они же написали алгоритм стимуляции нескольких отделов спинного мозга, одновременно способный менять интенсивность воздействия в зависимости от способностей к движению и выполняемой задачи.

Магнитные нанопесчинки Артёма Оганова

Продолжил радовать своими открытиями создатель «новой химии», профессор Сколтеха Артём Оганов, который при помощи своего алгоритма моделирования структур USPEX открывает новые, совершенно невозможные вещества. Новый расчет группы Оганова, опубликованный в журнале Nanoscale, представил совершенно удивительное вещество. Со школьной поры мы знаем, что «формула песка» — SiO2. Или формула кварца, или формула кремнезёма. Однако расчеты Оганова показали, что в кислородной атмосфере при комнатной температуре должны господствовать совсем другие частицы пыли кремнезема или песка: Si7O19. Эта частица удивительна не только своей формой и обогащённостью кислородом, за такую формулу любой школьный учитель химии поставил бы двойку. Наличие «хвостов» О3 в ней свидетельствует о том, что она должна быть магнитная! И именно такая форма частиц может объяснить тот факт, что те, кто дышит пылью кремнезёма сильно рискуют заболеть раком.

Наш вклад в гравитационные волны

Ещё одно важнейшее открытие было сделано в 2015 году, но объявили о нем только в феврале. Речь о гравитационных волнах, за открытие которых очень-очень вероятно в 2017 году вручат Нобелевскую премию по физике. Это открытие, волны пространства от слияния двух чёрных дыр, зафиксировал лазерный интерферометр LIGO, международный проект, одним из основателей которого был знаменитый Кип Торн, специалист по квантовой гравитации и научный консультант и вдохновитель фильма «Интерстеллар». Мало кто знает, что большой вклад и в теорию гравитационных волн, и в создание проекта LIGO внес московский физик Владимир Брагинский, совершивший такие открытия, как квантовые флуктуации, квантовые пределы, создававший способы квантовых измерений, и вообще основавший московскую группу коллаборации LIGO.

Российский вклад в открытие гравитационных волн был представлен сразу двумя коллективами: московской (физический факультет МГУ) и нижегородской (Институт прикладной физики РАН).

Владимир Брагинский умер в марте 2016 года, успев узнать, что мечта всей его жизни исполнилась.

Комментарии: