Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Наука и техника наших дней


Передачу ведет из Нью-Йорка Евгений Муслин. Облет астероида Эрос американским космическим аппаратом, экологически безвредные методы повышения урожайности риса и других зерновых культур, а также последние научные новости - вот темы нашей сегодняшней передачи.

Лилия Шукаева:

26 октября этого года небольшой космический аппарат подкрался к гигантскому астероиду по имени "Эрос", опустился до высоты около 5 километров и не торопясь, со скоростью всего 20 километров в час, проплыл над его поверхностью, измеряя и фотографируя все, что можно измерить и сфотографировать с такой редкой для космических исследований высоты.

За последние четверть века интерес к астероидам неуклонно возрастал. Время от времени обсуждалась вероятность столкновения с ними и степень разрушений, которые такое столкновение может повлечь за собой. Обсуждались и продолжают обсуждаться способы предотвращения подобных встреч. Но, прежде всего, надо выяснить, что представляют собой эти космические скитальцы. С этой целью в лаборатории прикладной физики Университета Джонса-Гопкинса города Лорел в штате Мэриленд был простроен аппарат, который назвали "NEAR" - по первым буквам английских слов, обозначающих "рандеву с ближайшим к земле астероидом". Потом к этой аббревиатуре добавили имя Шумейкера, в память об известном исследователе астероидов и столкновений небесных тел.

Четыре с половиной года назад "NEAR" был запущен в космос. Задним числом его было решено считать первым из серии дешевых космических аппаратов, которые НАСА начало разрабатывать после серии неудач с марсианскими миссиями. На "NEAR" истрачено "всего" 224 миллиона долларов. Многие месяцы аппарат летал вокруг Солнца, разгоняясь под воздействием гравитационных сил Солнца и Земли, а затем помчался к "Эросу", который находится в 208 миллионах километров от нашей планеты и подобно ей обращается вокруг Солнца.

Астрономы открыли "Эрос" в 1898-м году. В своем районе он считается одним из самых больших астероидов: его длина около 34 километров, а ширина - 13. По форме он не похож ни на одну планету. Одним он кажется гигантским арахисовым орехом без скорлупы, другим - исполинской картофелиной. Третьим он напоминает очертания Манхэттена, а четвертые видят в нем балетную тапочку. По причине на редкость неправильной формы и небольших по сравнению с планетами размеров Эрос не вращается вокруг продольной оси, как вращалась бы любая планета или ее спутник Луна, а кувыркается, так, кувыркаясь, он и передвигается по орбите.

Приближался "NEAR Шумейкер" к Эросу постепенно и осторожно. В начале апреля он вышел на орбиту, пролегающую в ста километрах от астероида, в конце месяца опустился на 50. Во время этих маневров он исследовал структуру Эроса и его химический состав. Гравитационное поле у Эроса оказалось таким слабым, что аппарату, чтобы удержаться на высоте в 150-300 километров над астероидом, пришлось не лететь, а скорее - ползти, со скоростью от 3 до 7 километров в час. Ученые, естественно, только радовались этому: ни одну мелочь "NEAR" упустить не мог.

По своей структуре астероиды отличаются друг от друга. Года три назад на пути к Эросу аппарат пролетел мимо Матильды - астероида длиной в 60 километров. Великанша Матильда была, как выяснилось, ни чем иным, как грудой камней с небольшой плотностью. Некоторые астероиды, внешне похожие на монолит, на самом деле, внутри полны обломков и легких камешков. Как и ожидалось, "Эрос" оказался монолитом, "летающей скалой". Возможно, это часть огромного астероида, который раскололся от столкновения с каким-нибудь небесным телом. "Кажется, это - единственное, о чем можно только гадать, все остальное об Эросе известно", - говорит Эндрю Чен - один из создателей аппарата. 6 инструментов, которыми оснащен "NEAR", успели произвести миллионы измерений, причем с самых разных орбит - издалека и вблизи.

Пролетев над поверхностью Эроса, "NEAR Шумейкер" удалился на орбиту высотой в 190 километров. Но спутником Эроса ему придется быть недолго. В декабре он должен будет снова поманеврировать у поверхности астероида, а в феврале будущего года он закончит свою миссию и погрузится в какой-нибудь кратер.

Каждый год многие тонны метеоритов диаметром в несколько сантиметров падают на землю. Часть из них прилетает с Марса. Есть ли в них следы хоть какой-нибудь марсианской жизни?

Недавно ученые провели специальные магнитные исследования такого метеорита, упавшего в Антарктиде 13 тысяч лет назад. Выяснилось, что внутри метеорит ни в полете, ни во время приземления не подвергался воздействию высокой температуры. Так что, он вполне мог привезти с собой какие-нибудь бактерии, но не привез. К тому времени, когда он отправился в путь, Марс высох и сделался безжизненным. Но даже если каким-нибудь чудом бактерии в нем и сохранились бы, за многолетнее путешествие космические лучи убили бы их всех без остатка. Но когда-то, на заре своего существования, Марс был теплым и сырым, и жизнь там вполне могла зародиться, и притаившись где-нибудь в глубине метеорита пожаловать на землю. Джозеф Киршвинк - профессор геобиологии в Калифорнийском технологическом институте в Пасадине, это вполне допускает. Недавно Киршвинк и его коллеги по Калифорнийскому технологическому институту, Университету Вандербильта в Нэшвилле и Университету Макгилла в Монреале рассказали в журнале "Сайенс" - "Наука", о своих исследованиях марсианского метеорита. Интересовал их один вопрос: в каких температурных условиях метеорит провел последние 4 миллиарда лет?

Еще недавно многим казалось, что от ударной волны метеорит должен либо испариться, либо расплавиться. Но на марсианском метеорите не было никаких следов повреждений. Ничего особенного он не испытал ни, когда отрывался от Марса, ни когда ударился о землю. "С ним произошло то, что происходит с арбузными зернышками, когда мы пытается сжать их пальцами, то есть, не происходит ничего. Они просто выскальзывают", - заметил в свое время Джей Мэлош - профессор планетарных наук в Университете Аризоны.

Несколько лет назад было приблизительно установлено, что температура внутри этого метеорита всегда была ниже 123 градусов Цельсия. Но для бактерий 123 градуса многовато. Теперь Киршвинк и его коллеги применили более точный метод - магнитный. Они исследовали микроскопические зернышки магнитных минералов метеорита. Когда 4,5 миллиарда лет тому назад Марс сформировался, эти зернышки вели себя как магниты, выстраиваясь по линии магнитного поля планеты. Затем геологические силы их перемешали, и их полюса повернулись во все стороны.

Если бы метеорит, проходя через слои земной атмосферы, расплавился, то зерна-магнитики выстроились бы соответственно линиям магнитного поля земли. Такую магнитную структуру исследователи обнаружили только в очень тонком внешнем слое метеорита, а все, что под ним, являло собой магнитный хаос. Иными словами, метеорит оплавился только внешне. Далее было обнаружено, что зерна теряют свой магнетизм при нагреве свыше 59 градусов, а внутри метеорита они его не потеряли, значит, температура там была ниже. А даже при 59 градусах бактерии, если бы они так находились, могли бы выжить, при условии, конечно, что космические лучи не причинили бы им вреда.

Речь все время идет о метеоритах, прибывших с Марса. А могли бы они наоборот - попасть с Земли на Марс? Ученые говорят, что да - и с Земли на Марс улетали кусочки породы, сорванные каким-нибудь астероидом, но так как земное притяжение сильнее марсианского, случалось это, вероятно, гораздо реже. Так что, вероятность занесения жизни с Марса на Землю гораздо больше, чем с Земли на Марс.

Недавно Курт Милейковский - физик, связанный с Королевским технологическим институтом в Стокгольме, сколотил целую команду ученых, которые должны были выяснить все возможности распространения жизни в нашей Галактике. Среди прочего команда изучила и обмен метеоритами между Землей и Марсов. Ученые исключили все метеориты, которые могли подвергнуться смертельной для бактерий жаре или получить слишком большую дозу космического облучения. Получилось, что больше 5 миллиардов марсианских метеоритов могли за 4 миллиарда лет доставить на Землю живых бактерий.

Если жизнь первой эволюционировала на Марсе, то ее эволюция вполне могла продолжиться на Земле. Эксперименты подтверждают, что некоторые из известных сегодня бактерий способны выдержать путешествие в космосе. Например, 10 процентов бактерий вида Bacilllus subtilis выжили после шестилетнего пребывания в безвоздушном пространстве на борту спутника. Бактерии другого вида с таким же 10-ти процентным успехом выдерживали ударную волну, когда ученые имитировали столкновение планеты с астероидом. "Если в один метеорит набьется несколько миллионов микробов и выживут 10 процентов, то оставшихся в живых нескольких сотен тысяч вполне хватит для того, чтобы основать новую популяцию", - рассуждает Милейковский. Так что, вполне возможно, что все мы по происхождению - марсиане.

Александр Сиротин:

Первый этап крупнейшего сельскохозяйственного научного эксперимента, в котором приняли участие тысячи китайских фермеров, выращивающих рис, дал сногсшибательные результаты. Фермерам удалось удвоить урожаи, устранив опустошительную грибковую болезнь без помощи химикатов и не затратив ни одного дополнительного юаня. Под руководством международной группы ученых фермеры в китайской провинции Юннань внесли очень простое изменение в традицию выращивания риса. Вместо засевания целой плантации однородными семенами, как это обычно делается, фермеры во время посевной смешали два сорта риса, два его разных вида. С помощью этого одного простого нововведения удалось радикально ограничить распространение одной из самых разрушительных для урожая риса болезней. Благодаря новому методу фермеры в течение всего двух лет смогли полностью отказаться от применения фунгицидов, без которых прежде было невозможно остановить грибковую эпидемию.

"Для меня не было сюрпризом, что новая система оказалась успешной. Сюрпризом оказался масштаб успеха, - сказал Кристофер Мундт - биолог из Орегонского университета и автор научной статьи, опубликованной недавно в журнале "Нейче" - Природа. - Я очень воодушевлен открывающимися теперь возможностями увеличения урожая не только риса, но и других зерновых"

Китайский специалист по патологии растений - профессор Юннаньского сельскохозяйственного университета и глава международного научного проекта Ю Ен Джи сказал, что в эксперименте участвуют тысячи фермеров, обрабатывающих рисовые плантации общей площадью в 40 тысяч гектаров.

Многие ученые - специалисты по сельскому хозяйству, давно предполагали, что смешанные посевы зерновых должны привести к росту продуктивности и к подавлению грибковых вредителей. Они утверждали, что в ряде случаев надо отказаться от традиций монокультур. Но применение разносортного высевания, как и других методов экологической, а не химической борьбы с сельскохозяйственными вредителями и болезнями, не имело до сих пор солидного экономического обоснования. Поэтому ученые и восприняли с таким воодушевлением новые данные, доказывающие, что естественные и безвредные для окружающей среды методы увеличения урожайности иногда даже более эффективны, чем применение пестицидов.

Назвавшая результаты новых исследований экстраординарными Элисон Пауэр - сельскохозяйственный эколог из Корнельского университета сказала: "Кое-кто считал, что такого рода экологический подход не будет иметь коммерческого успеха. Практика показала обратное. У нас в запасе немало подобных альтернативных методов, которые до сих пор были исключены из сельскохозяйственной практики".

Исследователи экосистем тоже приветствовали результаты эксперимента. Они заявили, что в живой природе разнообразие видов и их смешение также мешают распространению болезней. Об этом, в частности, заявил Дэвид Тилман - профессор-эколог из Миннесотского университета.

Научные гипотезы, стоящие за этим экспериментом, очень просты. Если одна разновидность зерновой культуры - в данном случае - риса, восприимчива к болезни, то чем больше концентрация этой разновидности, тем беспрепятственнее и шире болезнь распространяется. Но распространение будет затруднено, если восприимчивые к болезни подвиды будут отделены друг от друга иными, невосприимчивыми к болезни и служащими естественным природным заграждением. Между тем, вспышки рисового грибка, поражающего миллионы тонн риса, ведут к ежегодным потерям, исчисляемым миллиардами долларов. Эпидемия быстро распространяется переносимыми по воздуху спорами. Но такой метод распространения может быть легко блокирован посадками растений, устойчивых к этой болезни. Ученые решили проверить свою гипотезу на китайской почве. Им удалось уговорить фермеров посеять вместе два разных сорта риса - стандартный, низкосортный, невосприимчивый к грибковому заболеванию, и более ценный - высокосортный, тростниковый, сверхвосприимчивый к болезни. Действительно, ученые обнаружили, что в результате эксперимента фермеры получили урожай больший, чем ожидалось. Невосприимчивые к болезни сорта действительно блокировали распространение воздушных спор на рисовых полях. И чем больше фермеров включались в эксперимент, тем большую площадь охватывал положительный результат. Грибок - вредитель не мог перепрыгнуть через ряд и перейти на рисовое поле соседней фермы, и следующей, и следующей...

Один тот факт, что новым методом можно спасти урожаи риса, который является основным питанием чуть ли не большинства населения земного шара, говорит сам за себя. Но ученые готовы идти дальше и доказать, что этот метод применим и по отношению к другим зерновым культурами. "Уже проводятся аналогичные эксперименты с ячменем в странах Европы и с кофе в Колумбии, - сказал профессор Мундт. - Я наблюдал, насколько снизилось распространение болезней деревьев после посадки вместе смешанных видов ивы в Англии".

Проводимая научная работа вызвала особый интерес у фермеров, специализирующихся на органическом, без химических удобрений и опрыскиваний выращивании злаков, овощей и фруктов. "Биологическое разнообразие - необходимейшее условие производства органики", - считает Мартин Вольфе - директор исследовательских программ опытной фермы при НИИ Министерства сельского хозяйства США. По его мнению, даже фермеры, специализирующиеся на выращивании культур органическим способом, недостаточно используют метод разносортных посевов. Это при том, что они отважились пойти против доктрины универсальности и борьбы за количество продукта в ущерб его качеству.

В провинции Юннань китайские фермеры смогли, собирая урожай вручную, отсортировать тростниковый рис от стандартного, чтобы потом хранить и продавать его раздельно. Некоторые ученые верят, что со временем можно будет механизировать и этот процесс. В северо-западных штатах тихоокеанского побережья США, таких, как Орегон и Вашингтон, все большее число фермеров использует разносортный метод при выращивании пшеницы. Так они сумели повысить урожайность и снизить объем потерь зерновых из-за болезней. При этом они выбирают варианты смешения таких сортов, которые, будучи один -болезнестойким, а другой - нет, близки по качеству и могут быть собраны, храниться и продаваться вместе.

Эйлин Ватсон - специалист по патологии растений и сотрудница секции защиты урожая зерновых корпорации "Новартис" выпускающей сельскохозяйственные фунгициды, сказала, что использование фунгицидов вместе со смесями сортов может снизить вероятность вспышек рисового грибка в будущем. По ее мнению, фермеры не должны отказываться от химической защиты против вредителей болезней, ибо может наступить день, когда рисовый грибок все же преодолеет иммунитет невосприимчивых к нему сортов риса.

Проводимые ныне эксперименты ученые намерены распространить на разные экосистемы - тропики, субтропики, прерии. Одновременно с исследованием высевания разных сортов риса вперемешку как метода борьбы с сельскохозяйственными болезнями исследования в области биологического разнообразия они ставят себе цель узнать, совместимость каких видов может дать наибольший эффект для выздоровления растений в естественных условиях, то есть, без вмешательства химикалий.

Профессор Чарльз Митчелл - эколог из университета Миннесоты обнаружил свидетельства того, что в прериях, чем разнообразнее флора на отдельно взятом участке, тем реже случаи заболеваний растений. На рисовых плантациях наблюдается то же самое - чем разнообразнее сорта, тем больше препятствий на пути распространения болезней. Из этого профессор-эколог из Университета штата Вашингтон Шахид Наим сделал следующий вывод: "Агроиндустрия упорно навязывает рынку генную инженерию и генетически гомогенный подход к выращиванию сельхозкультур. Что же - этим удается добиться хороших результатов, но суть в том, что тех же, если не лучших результатов можно добиться, используя более простые, безвредные, выработанные самой природой методы выращивания урожаев".

Научные новости.

Сообщение о необычном строительном инструменте.

Евгений Муслин:

Нью-Йорк - особенно, его центр Манхэттен - шумный город. Главным образом, конечно, из-за сотен тысяч автомашин, заполняющих его улицы. Но не меньший шум создают и пневматические отбойные молотки, которых особо много сейчас, когда в городе идет усиленное строительство. Теперь, однако, появилась надежда усмирить эти неуемные генераторы шума. Исследователям из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США, расположенной на Лонг-Айленде под Нью-Йорком, удалось изобрести почти бесшумную гелиевую пушку, успешно заменяющую отбойные молотки. Такая пушка, стреляющая иглообразными снарядиками, вылетающими из нее со скоростью порядка полутора километров в секунду, режет 15-ти сантиметровый бетон примерно в полтора раза быстрее отбойного молотка и работает, в отличие от него, автоматически, управляясь на расстоянии. Поскольку гелиевая пушка практически не производит шума, нью-йоркские власти могут разрешить вести работы с ней и ночью, что значительно ускорит городское строительство.

XS
SM
MD
LG