Тенденции. Что интересного в науке ждет нас в 2017 году?
В завершении 2016 года Gizmodo предлагает заглянуть в будущее и посмотреть, какие самые важные разработки, проекты и открытия в ключевых областях науки — от астрономии до экологии и биотехнологий — ожидают нас в 2017 году.
Исследование космического пространства
После двенадцати лет плодотворной работы подходит к концу миссия зонда «Кассини-Гюйгенс», созданного НАСА, Европейским и Итальянским космическими агентствами. Аппарат, изучавший Сатурн, его кольца и спутники, в скором времени израсходует весь запас топлива и выйдет из-под контроля. Заключительный маневр «Кассини-Гюйгенс» совершит 15 сентября 2017 года, погрузившись в газовый гигант. Так было задумано, чтобы избежать засорения потенциально обитаемой среды спутников.
В июле автоматическая межпланетная станция НАСА «Юнона» вышла на заданную орбиту вокруг Юпитера и с каждым облетом подходит все ближе к его облакам. В ближайшие месяцы должны быть получены первые снимки. Оснащенный множеством инструментов аппарат будет измерять тепловое излучение, исходящее из глубин атмосферы планеты. Кроме того, с его помощью ученые намерены создать 3D-карту внутренней структуры и огромной магнитосферы газового гиганта и лучше понять природу величественных сияний Юпитера.
В феврале ЕКА запустит космический телескоп «Хеопс». Это будет первая миссия, посвященная поиску экзопланет вокруг ярких звезд. Оснащенный камерами ультравысокой точности аппарат позволит изучать астрономические объекты очень подробно.
На выполнение подобных задач рассчитан и новый телескоп НАСА TESS (Transiting Exoplanetary Survey Satellite), запуск которого запланирован на декабрь. Четыре камеры спутника будут сканировать космическое пространство в поисках планет за пределами нашей Солнечной системы. С помощью TESS ученые рассчитывают обнаружить более 3000 экзопланет, начиная от газовых гигантов и заканчивая небольшими каменистыми мирами.
Что касается частных проектов, в наступающем году, скорее всего, продолжатся дискуссии об экспедициях на Луну и астероиды с целью извлечениях ценных ресурсов. И если все пойдет по плану, аэрокосмическая компания Blue Origin сможет начать отправлять людей в суборбитальный космос. Но пока это только разговоры.
Астрономия
21 августа 2017 года в США ожидается редкое полное солнечное затмение, которое будет видно по всей ширине континентального материка — от Орегона до Южной Каролины. Это первое полное затмение, видимое только из США, со времен Американской революции и охватывающее страну от побережья до побережья впервые за 99 лет. Полностью оно будет доступно для наблюдения в полосе шириной 100 км в течение двух или более минут. Частично — из любой точки Северной Америки, Гавайских островов и некоторых районов северной части Южной Америки.
Используя постоянно растущий комплекс телескопов под общим названием Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий), астрономы будут сканировать внутренние районы нашей Галактики. Если все сложится удачно, то мы увидим первое изображение сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, известной как Стрелец А*.
Возможно, пристальное внимание астрономов к звезде KIC 8462852, называемой также звездой Табби, позволит, наконец, в 2017 году раскрыть тайну ее странных миганий, источником которых считали то рой комет, то инопланетную мегаструктуру наподобие сферы Дайсона.
Теперь, когда Китай завершил строительство самого большого в мире телескопа, шансы обнаружить признаки внеземной цивилизации велики как никогда. Среди более реалистичных целей — использование FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) для поиска пульсаров и других известных объектов.
Физика
В следующем году мы наверняка не раз услышим про обсерваторию LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), самую первую обсерваторию, способную фиксировать слабые пульсации в пространстве-времени, или гравитационные волны.
В 2015 году ученые использовали LIGO для открытия гравитационных волн, производимых парой сталкивающихся черных дыр. Благодаря такому чувствительному инструменту для обнаружения ряби в пространстве-времени, следующие наблюдения должны оказаться не менее плодотворными. По прогнозам экспертов, LIGO сможет зафиксировать как минимум шесть явлений в первой половине 2017 года.
В июне следующего года на МКС должно быть доставлено компактное изобретение НАСА Cold Atom Laboratory (CAL), которое будет использоваться для изучения поведения сверххолодных квантовых газов в условиях микрогравитации, что может помочь ученым наблюдать новое квантовое явление. CAL также будет использоваться для тестирования фундаментальных законов физики. Помимо прочего, результаты этих экспериментов имеют значение для создания сверхчувствительных квантовых детекторов и передовых навигационных устройств.
Проект Вашингтонского университета ADMX Dark Matter Experiment, потерпевший неудачу в текущем году, будет продолжен в 2017. Ученые надеются пролить свет на неуловимый и невидимый материал, составляющий 85 % Вселенной. В настоящее время сотрудники проекта занимаются поиском гипотетических частиц темной материи — аксионов. В 2017 году будет завершено строительство европейского лазерного комплекса Extreme Light Infrastructure. ELI станет первой в мире международной системой для лазерных исследований, что позволит ученым использовать лазеры с экстремальной интенсивностью излучения. Расположенное в трех разных местах (Чехия, Венгрия и Румыния) оборудование даст возможность физикам воздействовать на заряженные частицы мощным сфокусированным светом. Помимо выявления новой физики, ELI может быть использован в других исследованиях жизни и материи.
Биология, биотехнологии и здоровье
Без сомнения, инструмент для редактирования генома CRISPR в ближайшие месяцы обещает быть в центре внимания. В первую очередь в начале года, как ожидается, решится вопрос с владельцем патента, на который претендуют две команды ученых — одна из университетов Гарварда и Массачусетса и вторая из Калифорнийского университета.
Но несмотря на битвы за патент, генетики продолжат использовать CRISPR для экспериментов с модифицированием всех видов растений и животных и поиска новых способов борьбы с такими заболеваниями, как рак и ВИЧ.
К сожалению, в 2017 году мы снова будем много слышать о вирусе Зика и лихорадке Денге, несмотря на то, что это, по-видимому, уже не является глобальной проблемой здравоохранения. Ученые продолжат исследовать этот страшный вирус, как с точки зрения его разрушительных последствий, так и его распространения. В планах клинические испытания на людях экспериментальных вакцин и решение вопроса с выпуском генетически модифицированных комаров на архипелаге Флорида-Кис для контроля за численностью популяции насекомых-переносчиков.
В 2017 году антибиотики будут больше использоваться на сельскохозяйственных животных, чем на людях, из-за чего бактерии со временем могут стать более устойчивыми, и это затруднит лечение бактериальных инфекций.
В попытке создать искусственную жизнь международная команда исследователей займется производством первых в мире синтетических дрожжей, которые будут использоваться для создания новых видов лекарств и биотоплива. С помощью этого инструмента ученые также смогут построить биологические компьютеры и датчики для обнаружения загрязняющих веществ в воде.
Климат и окружающая среда
С уходом Эль-Ниньо и приходом Ла-Нинья наступил конец череде рекордно жарких месяцев. По силе прошедший Эль-Ниньо не уступал себе образца 97–98 годов, нагрев нашу планету при содействии антропогенного глобального потепления до беспрецедентных уровней. Сейчас Ла-Нинья находится на ранних стадиях развития. Это океаническое и атмосферное следствие Эль-Ниньо, которое поглощает тепло обратно в океан, а не выбрасывает его, что может немного снизить глобальную температуру.
Однако это охлаждение будет носить временный характер, и в 2017 году мы, скорее всего, увидим много признаков изменения климата — от отступающих арктических льдов до экстремальных засух с сокрушительными волнами тепла.
Избранный президент США Дональд Трамп официально вступит в должность 20 января 2017 года. Скептически настроенный к проблеме изменения климата глава государства уже дал ясно понять, что окружающая среда будет занимать далеко не первое место в работе новой американской администрации, и это вызывает беспокойство ученых.
