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2022 est pleine de premiers pas vers la lune
La plupart de ces missions tournent autour d’Artemis, l’effort de plusieurs milliards de dollars de la NASA pour ramener les astronautes sur la Lune plus tard cette décennie et mener des missions scientifiques de routine à sa surface en vue de voyages plus lointains vers Mars (une entreprise plus ambitieuse qui ne se produira probablement pas dans ce décennie). Mais avant que les astronautes puissent lancer la lune, une série de tests de fusées et de missions scientifiques sans humains doivent être terminées.
2022 est l’année de ces premiers pas vers la Lune. Deux nouvelles fusées essentielles aux plans lunaires de la NASA seront lancées dans l’espace pour la première fois, chacune avec plus de puissance que la fusée Saturn 5 du programme Apollo. D’autres pays devraient également se joindre à la marche vers la lune.
La fusée lunaire géante de la NASA pour la première fois
Après des années de retard de développement, le système de lancement spatial de la NASA, ou SLS, pourrait effectuer son premier vol dans l’espace – sans aucun humain – dès mars.
La mission, appelée Artemis 1, sera la première d’une série de vols dans le cadre du programme Artemis de la NASA par SLS, le principal système de fusée de la NASA pour maintenir les astronautes hors de la Terre. Pour Artemis 1, le SLS sera lancé depuis le Kennedy Space Center de la NASA en Floride pour envoyer une capsule appelée Orion autour de la lune et retour, s’entraînant pour le chemin qu’Artemis 2, la mission suivante qui devrait transporter des astronautes dans le courant de 2024. Le mission effectuera Le troisième, Artemis 3, est un alunissage.
Comme toute mission spatiale majeure, Artemis 1 a été retardée à plusieurs reprises. Initialement prévu pour 2020, il a ensuite été repoussé à plusieurs reprises tout au long de 2021 en raison de défis de développement et de revers causés par la pandémie. La NASA attribue le dernier retard jusqu’en mars à la nécessité de vérifier et de remplacer un ordinateur interne défectueux qui contrôle l’un des quatre moteurs principaux de la fusée.
Le prochain test de vaisseau spatial de SpaceX
L’un des efforts les plus importants de la NASA est le vaisseau spatial SpaceX de la NASA pour ramener des humains sur la Lune, qui sera utilisé comme atterrisseur lunaire humain vers 2025. Ce sera la première mission d’astronaute de l’agence sur la Lune depuis 1972. Conçu comme un système de fusée entièrement réutilisable, le vaisseau spatial est également au centre de l’objectif ultime d’Elon Musk d’amener les humains sur Mars et sera essentiel aux lancements de satellites générateurs de revenus de SpaceX. .
Mais d’abord, le vaisseau spatial doit atteindre l’orbite. Ce vol d’essai, sans personne à bord, pourrait avoir lieu au milieu de 2022.
Musk, le PDG de SpaceX, avait espéré lancer le vaisseau spatial en orbite en 2021. Mais le long examen par la Federal Aviation Administration de l’impact environnemental du site de lancement de SpaceX au Texas et les retards dans le développement des nouveaux moteurs Raptor de la société ont conduit au report du test. voyage en avion. L’examen de la FAA devrait se terminer fin février et déterminer si des examens environnementaux plus approfondis seront nécessaires ou si SpaceX peut reprendre le lancement du vaisseau spatial.
Un test orbital réussi sera une étape essentielle du programme lunaire de la NASA. Les astronautes faisant exploser le SLS se rencontreront à l’intérieur de la capsule Orion et seront transférés vers le vaisseau spatial au-dessus de la Lune pour le reste du chemin vers la surface lunaire. Le vaisseau spatial décollera plus tard de la Lune, puis transportera les astronautes vers Orion lors du voyage de retour vers la Terre.
Des robots lunaires financés par la NASA
Trois atterrisseurs lunaires robotisés dans le cadre du programme de la NASA devraient se diriger vers la surface lunaire cette année – si le développement se déroule comme prévu.
Intuitive Machines, basée à Houston, et Astrobotic, basée à Pittsburgh, visent à envoyer de petits atterrisseurs lunaires transportant diverses charges utiles scientifiques sur la Lune d’ici la fin de cette année. Leurs atterrisseurs ont été développés dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA, dans le cadre des efforts de l’agence pour s’appuyer sur des entreprises privées pour envoyer du fret et des outils de recherche dans l’espace dans l’espoir de stimuler un marché commercial.
L’atterrisseur Nova-C d’Intuitive, un robot cylindrique à six pattes, devrait être lancé sur la fusée Falcon 9 de SpaceX au début de cette année, transportant des dizaines de charges utiles sur la surface lunaire. L’un des instruments de l’avion mesurera le panache de poussière lunaire émis lors de l’atterrissage de Nova-C, une expérience qui pourrait aider les ingénieurs à empêcher de futurs atterrissages lunaires. L’atterrisseur déploiera également un petit rover construit par la société britannique Spacebit. Au quatrième trimestre de cette année, la société pourrait également envoyer une deuxième mission sur la surface lunaire.
L’atterrisseur Astrobotic est un atterrisseur à quatre pattes avec propulsion embarquée qui reposera sur une plaine basaltique du côté ensoleillé du quadrant nord-est de la Lune, transportant 14 charges utiles de recherche. La société a déclaré que Peregrine serait prêt à être lancé à bord de la nouvelle fusée Vulcan de United Launch Alliance au milieu de cette année.
Mais qu’il soit lancé à temps dépend du moment où le missile est prêt à voler. Les débuts de Vulcan ont été retardés par le fournisseur du moteur de la fusée, Blue Origin, la société aérospatiale de Jeff Bezos. Ses nouveaux moteurs BE-4 n’ont pas encore été livrés.
Test d’orbite lunaire complexe
Rocket Lab, qui fabrique des fusées pour les petits lancements, se prépare à envoyer un satellite de la taille d’un micro-ondes, ou CubeSat, à la NASA appelé CAPSTONE depuis le site de lancement de la société en Nouvelle-Zélande.
Le satellite étudiera une orbite lunaire dans laquelle il établira une future station spatiale appelée Gateway, en cours de développement par la NASA et d’autres agences spatiales, au cours de la prochaine décennie.
CAPSTONE testera également une nouvelle technologie de navigation conçue pour calculer la position d’un engin spatial par rapport à d’autres engins spatiaux. Traditionnellement, les satellites utilisent des caméras embarquées pour déterminer où ils se trouvent par rapport aux formations d’étoiles ou à la position apparente du soleil. Au lieu de cela, CAPSTONE tentera de se localiser dans l’espace en communiquant avec le Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, un satellite lancé en 2009.
Premier lancement de satellite en Corée du Sud
Un satellite en forme de boîte, le Pathfinder Lunar Orbiter de Corée, sera la première incursion de la Corée du Sud sur la Lune alors que le pays vise à renforcer son savoir-faire pour les missions spatiales.
Dirigé par l’Agence spatiale coréenne, le Korea Aerospace Research Institute, le vaisseau spatial transportant six instruments majeurs devrait être lancé en août sur la fusée Falcon 9 de SpaceX et atteindre l’orbite lunaire d’ici décembre. Il passera un an à étudier la géologie lunaire et à examiner de loin la composition chimique de la saleté lunaire.
Le satellite transportera également l’imageur de terrain lunaire, qui étudiera les sites d’atterrissage potentiels pour une mission robotique d’atterrissage lunaire par la Corée du Sud.
Plus de visiteurs internationaux
Des robots lunaires de trois autres pays – la Russie, l’Inde et le Japon – tenteront de se frayer un chemin vers la lune cette année.
La sonde Luna-25, qui devrait être lancée à la mi-2022, sera le premier alunissage de la Russie depuis 1976, lorsque l’atterrisseur Luna-24 de l’ère soviétique a collecté des échantillons de la Lune pour un retour sur Terre. La sonde étudiera le sol lunaire et testera des techniques pour atterrir sur la lune en Russie à l’avenir.
L’Inde prévoit d’envoyer l’atterrisseur et le rover Chandrayaan-3 sur la lune au troisième trimestre de cette année, dans le cadre de sa troisième mission lunaire après le crash du package Lander-Rover de la mission indienne Chandrayaan-2 en 2019.
La société spatiale japonaise, ispace, prévoit d’envoyer son atterrisseur Mission 1 sur la Lune au cours du second semestre de cette année. Si l’atterrissage est réussi, une paire de rovers sera déployée.
L’un d’eux, un petit robot à quatre roues appelé Rashid, a été fabriqué par les Émirats arabes unis. Un autre explorateur robotique plus petit construit par l’Agence spatiale japonaise a la taille et la forme d’un ballon de basket. Il peut être transformé en rover après avoir été déployé, divisé en deux parties et utiliser ses moitiés comme roues pour se déplacer et étudier la saleté lunaire.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes
Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2
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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2
Des chercheurs de l'Université de Bayreuth ont acquis de nouvelles connaissances dans le domaine de la chimie du carbone à haute pression : ils ont synthétisé deux nouveaux carbures – des composés de carbone et d'un autre élément chimique – dotés de structures uniques. Les résultats pourraient fournir une explication inattendue de la répartition généralisée des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’univers. La recherche est publié Dans le magazine Communications naturelles.
Les carbures sont des composés de carbone et d'un autre élément chimique. Les carbures nouvellement synthétisés ressemblent à des composés de type organométallique et pourraient fournir de nouvelles informations sur le comportement de structures carbonées complexes sous des pressions et des températures extrêmement élevées.
La possibilité de l’existence ou de la formation de tels composés dans les conditions intérieures de la planète pourrait avoir des implications importantes pour les sciences de la Terre et l’astrobiologie, où ils pourraient être à l’origine d’hydrocarbures et jouer un rôle dans l’origine de la vie.
Sous la direction du professeur Leonid Dobrovinsky de l'Institut géologique bavarois et du professeur Dr Natalia Dobrovinskaya du laboratoire de cristallographie de l'université de Bayreuth, des recherches sur de nouveaux composés carbonés révèlent qu'ils contiennent des éléments structurels similaires à ceux trouvés dans des composés complexes. composés organiques. Molécules, mais déprotonées (c'est-à-dire qu'elles ne contiennent pas d'hydrogène).
Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé des cellules à enclume en diamant qui ont compressé de minuscules cristaux de carbure de calcium à des pressions de l'ordre du gigapascal à trois chiffres et les ont simultanément chauffés à des températures d'environ 3 000 degrés Celsius. Ces conditions sont cohérentes avec celles trouvées à une profondeur de 2 900 km à l’intérieur de la Terre. Le changement de pression et de température a entraîné la formation de carbure de calcium en deux nouveaux carbures : le polymorphe haute pression de CaC2 Et la Californie3C7.
Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, appelés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Des coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn sont présentées. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2
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Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, étiquetés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Montrer les sections efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2
Bien que le polymorphisme haute pression de CaC2 Il a la même composition chimique que la substance primaire, mais en diffère par la disposition spatiale des atomes et par ses propriétés chimiques. Le polymorphe possède des chaînes carbonées qui peuvent exister dans des conditions bien au-delà de celles connues pour exister dans les composés organiques conventionnels.
Il est possible que la formation de tels composés dans les conditions présentes à l’intérieur des planètes ait joué un rôle dans l’origine de la vie, car ils pourraient être à l’origine des hydrocarbures.
Le composé de formule chimique Ca3C7 Ils n’ont jamais été observés auparavant, leur synthèse et l’élucidation de leur structure représentent donc une avancée importante dans la compréhension du comportement des matériaux à base de carbone dans des conditions extrêmes.
« Nos découvertes repoussent non seulement les limites de la chimie connue du carbone, mais offrent également une nouvelle perspective sur la manière dont les structures complexes du carbone existent au plus profond de la Terre et peut-être sur d'autres planètes », a expliqué le professeur Leonid Dobrovinsky, chercheur principal de l'étude. Des cadavres. »
Le professeur Natalia Dobrovinskaya a ajouté : « Les similitudes entre ces carbures à haute pression et les composés organométalliques déprotonés ouvrent des possibilités passionnantes pour la conception de nouveaux matériaux dotés de propriétés électroniques, magnétiques et optiques uniques. »
Plus d'information:
Sayana Kandarkhayeva et al., Extension de la chimie du carbone à haute pression via la synthèse de CaC2 Et la Californie3C7 Avec du polyacène déprotoné et des nanorubans de type poly(indinoindine), Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2
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Les membres de l'équipage à bord de la station spatiale chinoise ont terminé avec succès les réparations après que des débris ont provoqué une panne de courant partielle dans l'installation, ont révélé mercredi des responsables de l'Agence chinoise pour l'espace habité (CMSA) lors d'une conférence de presse.
Les débris spatiaux ont heurté les câbles d'alimentation reliés aux ailes solaires du module central et ont été réparés par les astronautes lors de deux sorties dans l'espace à la station spatiale Tiangong, la plus récente au début du mois dernier.
L'équipage devrait revenir sur Terre le 30 avril après que les opérations de la station auront été transférées à l'équipage entrant de Shenzhou-18. Les médias d'État ont rapporté.
La CMSA s'efforce d'améliorer les procédures d'avertissement et d'évitement des collisions spatiales et a réduit le taux de fausses alarmes de 30 %, ont indiqué des responsables de l'agence. Dans le cadre d'une autre mesure visant à améliorer la sécurité, la caméra haute définition installée sur le bras robotique de Tiangong, ainsi que les caméras portables utilisées par les astronautes lors des sorties dans l'espace, seront utilisées pour examiner attentivement l'état de l'extérieur de la station afin de vérifier et d'analyser toute frappe. Mécanisme d'impact de petits débris.
La station spatiale chinoise orbite à environ 280 milles au-dessus de la Terre et à environ 30 milles au-dessus de la Station spatiale internationale. Cela place les deux installations en orbite proche de la Terre, là où se trouvent la plupart des déchets spatiaux dangereux.
Les débris spatiaux sont constitués de satellites déclassés, de parties de fusées usées et d'un grand nombre de petits fragments résultant de collisions aléatoires impliquant ces objets. Ils voyagent autour de la Terre à une vitesse fulgurante et toute frappe sur l’une ou l’autre station spatiale peut potentiellement causer des dégâts considérables.
Les opérateurs des deux installations orbitales disposent de systèmes pour surveiller les déchets les plus gros, et si l'un d'entre eux est considéré comme étant sur le point d'entrer en collision avec une station, l'installation est déplacée vers une orbite supérieure ou inférieure pour l'éviter.
Lors d'un incident dramatique survenu en 2021, les membres de l'équipage à bord de la Station spatiale internationale ont reçu l'ordre de se réfugier dans leur vaisseau spatial lorsqu'un nuage de débris spatiaux dangereux – créé par un essai antimissile russe qui a détruit un vieux satellite – s'est approché de manière alarmante de la station. . Heureusement, la Station spatiale internationale a pu éviter tout dommage et l'équipage a été autorisé à reprendre ses fonctions normales.
Alors que de plus en plus de déchets spatiaux apparaissent constamment, un certain nombre d'entreprises explorent différentes façons de les éliminer afin de rendre les opérations en orbite proche de la Terre plus sûres, non seulement pour les stations spatiales, mais également pour les satellites opérationnels qui alimentent les services vitaux sur Terre. .
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Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.
Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.
Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.
L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.
Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.
« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »
« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »
L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.
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