La NASA vient de lancer un défi pour trouver des moyens d’aller sur Mars et de revenir avec le moins de matériaux gaspillés.
Le Championship Lab de l’agence, ainsi que la plateforme de crowdsourcing HeroX, ont lancé un Défi « Des déchets à la base » Rechercher des idées pour recycler les déchets, les déchets, le dioxyde de carbone et les matériaux d’emballage en mousse lors d’une mission de deux à trois ans de l’équipe Red Planet.
Les candidats ont jusqu’au 15 mars pour participer au défi, et plusieurs prix pouvant atteindre 1 000 $ chacun seront décernés pour de nouvelles idées, sur un portefeuille total de 24 000 $. Le gagnant doit être annoncé avant le 22 avril, selon le site Web du défi.
« Ce défi consiste à trouver des moyens de transformer les déchets en matériaux de base et autres choses utiles, comme du carburant ou des matières premières pour l’impression 3D », indique le site.
« Le défi consiste à rechercher vos idées sur la façon de convertir différents flux de déchets en propulseurs et en matériaux utiles, qui peuvent ensuite être transformés en objets souhaités et recyclés plusieurs fois. Bien qu’un cycle parfaitement efficace soit peu probable, des solutions idéales se traduiront par peu de déchets. » .
Toutes les conditions d’éligibilité sont disponibles Sur le site du concours; En général, toute personne dans le monde âgée de 18 ans ou plus peut participer individuellement ou en équipe, tant que sa juridiction n’est pas soumise aux sanctions fédérales américaines, a déclaré HeroX.
Les idées gagnantes devraient être présentées dans un livre blanc « dans le cadre d’une feuille de route pour les futurs travaux de développement technologique » pour le projet de réduction de la logistique de la NASA, qui travaille sur des questions telles que les nouveaux engins spatiaux et les futures colonies, indique la description du défi.
Alors que la NASA n’a pas encore fixé de calendrier fixe pour le statut des humains Mars, l’agence a émis l’hypothèse ces dernières années qu’elle pourrait y arriver d’ici le milieu des années 2030. À plus court terme, l’agence espère développer Artémis Astronautes sur la Lune d’ici le milieu de 2020. Les missions lunaires pourraient aider à éclairer la conception des futures missions sur Mars.
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Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur l’origine de la vie sur Terre.
La définition même de la vie est source de débat parmi les scientifiques, mais la plupart des chercheurs s’accordent sur les composants fondamentaux d’une cellule vivante. L’eau, l’énergie et certains éléments de base sont les conditions de base pour l’émergence des cellules. Cependant, les détails exacts de la manière dont cela se produit restent un mystère.
Des recherches récentes se sont concentrées sur la tentative de recréer en laboratoire les réactions chimiques qui composent la vie telle que nous la connaissons, dans des conditions plausibles pour la Terre primitive (il y a environ 4 milliards d’années). Les expériences sont devenues de plus en plus complexes, grâce aux progrès technologiques et à une meilleure compréhension des conditions primitives de la Terre.
Cependant, loin de rassembler les chercheurs et de trancher le débat, l’émergence des travaux expérimentaux a donné naissance à de nombreuses théories contradictoires. Certains scientifiques pensent que la vie est apparue dans les profondeurs marines Sources hydrothermalesOù les conditions fournissaient l’énergie nécessaire. D’autres le pensent Sources chaudes sur terre Cela aurait fourni un meilleur environnement car il est plus susceptible de contenir des molécules organiques que des météorites. Ce ne sont que deux possibilités à l’étude.
Voici cinq des découvertes les plus marquantes de ces cinq dernières années.
Réactions dans les premières cellules
Quelle est la source d’énergie qui a déclenché les réactions chimiques lorsque la vie est apparue ? C’est l’énigme qu’un Équipe de recherche en Allemagne Il cherchait à découvrir. L’équipe a étudié la faisabilité de 402 réactions connues pour former certains des composants essentiels de la vie, par ex. Nucléotides (élément constitutif de l’ADN et de l’ARN). Ils l’ont fait en utilisant certains des objets les plus courants que l’on pouvait trouver sur la Terre primitive.
On pense également que ces réactions, trouvées dans les cellules modernes, constituent le principal processus métabolique de LUCA. Le dernier ancêtre commun universelOrganisme unicellulaire qui ressemble à une bactérie.
Pour chaque réaction, ils ont calculé les changements d’énergie libre, ce qui détermine si la réaction peut se dérouler sans autres sources d’énergie externes. Ce qui est étonnant, c’est que bon nombre de ces réactions étaient indépendantes des influences extérieures. Comme l’adénosine triphosphateune source universelle d’énergie dans les cellules vivantes.
La synthèse des éléments de base de la vie n’a pas besoin de renforcement énergétique extérieur : elle s’auto-entretient.
Verre volcanique
La vie dépend de molécules pour stocker et transmettre des informations. Les scientifiques pensent que des brins d’ARN étaient présents Précurseurs de l’ADN En remplissant ce rôle, car sa structure est plus simple.
L’apparition de l’acide ribonucléique (ARN) sur notre planète a longtemps dérouté les chercheurs. Cependant, certains progrès ont été réalisés récemment. En 2022, une équipe de collaborateurs aux Etats-Unis Des brins d’ARN stables ont été générés dans le laboratoire. Pour ce faire, ils ont fait passer des nucléotides à travers du verre volcanique. Les fils de discussion qu’ils créaient étaient suffisamment longs pour stocker et transmettre des informations.
Le verre volcanique était présent sur la Terre primitive, grâce aux fréquents impacts de météorites combinés à une forte activité volcanique. Les nucléotides utilisés dans l’étude sont également… On pense qu’il était présent À cette époque de l’histoire de la Terre. Les roches volcaniques peuvent avoir facilité les réactions chimiques qui assemblent les nucléotides en chaînes d’ARN.
Sources hydrothermales
La fixation du carbone est un processus dans lequel le dioxyde de carbone est libéré2 Gagne des électrons. Il est nécessaire de construire les molécules qui constituent la base de la vie.
Un donneur d’électrons est nécessaire pour conduire cette réaction. Au début de la Terre, H2 Il peut s’agir d’un donateur électronique. En 2020, un Afficher une équipe de collaborateurs Cette réaction pourrait se produire spontanément et être alimentée par des conditions environnementales similaires aux sources hydrothermales alcalines des profondeurs marines des premiers océans. Ils l’ont fait en utilisant Technologie microfluidiquedes appareils qui manipulent de petits volumes de liquides pour réaliser des expériences en simulant des ouvertures alcalines.
Ce chemin est Étonnamment similaire Combien de cellules bactériennes et archéennes modernes (organismes unicellulaires sans noyau) fonctionnent.
Cycle de Krebs
Dans les cellules modernes, la fixation du carbone fait suite à une série de réactions chimiques qui assemblent ou décomposent des molécules dans des réseaux métaboliques complexes pilotés par des enzymes.
Mais les scientifiques débattent encore de la manière dont les réactions métaboliques se produisaient avant l’apparition et l’évolution de ces enzymes. En 2019, une équipe de l’Université de Strasbourg en France a réalisé des travaux percée. Ils ont montré que le fer ferrique, un type de fer abondant dans la croûte terrestre et dans les premiers océans, pouvait propulser neuf marches sur 11. Cycle de Krebs. Le cycle de Krebs est une voie biologique présente dans de nombreuses cellules vivantes.
Ici, le fer ferrique a servi de donneur d’électrons pour stabiliser le carbone, déclenchant une série de réactions. Les réactions ont produit les cinq précurseurs métaboliques universels, cinq molécules essentielles traversant différentes voies métaboliques dans tous les organismes vivants.
Les éléments constitutifs des anciennes membranes cellulaires
Comprendre la composition des éléments constitutifs de la vie et leurs réactions complexes constitue une étape majeure dans la compréhension de l’émergence de la vie.
Cependant, qu’elles se soient produites dans des sources chaudes terrestres ou dans les profondeurs marines, ces réactions n’auraient pas été très efficaces sans la membrane cellulaire. Les membranes cellulaires jouent un rôle actif dans la biochimie de la cellule primitive et dans sa relation avec l’environnement.
Les membranes cellulaires modernes sont principalement composées de composés appelés phospholipides, qui contiennent une tête hydrophile et deux queues hydrophobes. Ils sont organisés en bicouches, les têtes hydrophiles pointant vers l’extérieur et les queues hydrophobes pointant vers l’intérieur.
Des recherches ont montré que certains composants des phospholipides, tels que les acides gras qui forment les queues, peuvent s’auto-assembler dans ces membranes bicouches en Un ensemble de conditions environnementales. Mais ces acides gras étaient-ils présents au début de la Terre ? Des recherches récentes menées par l’Université de Newcastle au Royaume-Uni apportent une réponse intéressante. Des chercheurs Recréez-le La formation spontanée de ces molécules résulte de la combinaison de fluides riches en H₂, probablement présents dans d’anciennes sources hydrothermales alcalines, avec du dioxyde de carbone.2-Des eaux riches ressemblant aux premiers océans.
Cette réalisation est cohérente avec l’hypothèse selon laquelle des membranes d’acides gras stables peuvent apparaître dans les sources hydrothermales alcalines, se développant potentiellement en cellules vivantes. Les auteurs ont émis l’hypothèse que des réactions chimiques similaires pourraient se produire dans les océans souterrains des lunes glacées, qui contiendraient des sources hydrothermales similaires à celles de la Terre.
Chacune de ces découvertes ajoute une nouvelle pièce au puzzle de l’origine de la vie. Quelle que soit la validité de ces théories, des théories contradictoires alimentent la recherche de réponses.
Comme Charles Darwin livres« Les faits faux sont très préjudiciables au progrès de la science parce qu’ils persistent souvent longtemps : mais les fausses opinions, si elles sont appuyées par quelques preuves, ne font pas grand mal, car tous prennent un plaisir utile à se prouver faux ; le chemin vers l’erreur est fermé. « Et le chemin vers la vérité est souvent en même temps ouvert. »
Les perroquets sont des créatures naturellement sociales. En captivité, où ils n’ont généralement pas de troupeau avec qui interagir, cela peut présenter de réels défis pour les garder heureux et en bonne santé. Mais des recherches récentes suggèrent que la technologie pourrait les aider à répondre davantage à leurs besoins sociaux. une Dirigé par des chercheurs de Université de Glasgow La Northeastern University a comparé les réponses des perroquets lorsqu’ils avaient la possibilité de discuter en vidéo avec d’autres oiseaux via Meta’s Messenger par rapport au visionnage de vidéos préenregistrées. Ils semblent préférer les conversations en temps réel.
La recherche s’appuie sur les résultats d’une série de petites études menées au cours des dernières années, dont une dans laquelle l’équipe a entraîné des perroquets de compagnie à passer des appels vidéo entre eux (avec l’assistance humaine) et une autre dans laquelle on leur a appris à jouer à des jeux sur tablette. Lors de la dernière expérience, neuf propriétaires de perroquets ont reçu des comprimés pour se préparer à accueillir leurs animaux de compagnie, puis ont été surveillés pendant six mois. Au cours de cette période, les perroquets, initialement présentés les uns aux autres par chat vidéo, ont pu s’appeler pendant jusqu’à trois heures, réparties sur 12 sessions. La moitié de ces sessions comprenaient des vidéos préenregistrées, tandis que l’autre moitié était des chats vidéo en direct via Messenger.
Les soignants qui ont enregistré les séances ont rapporté que les oiseaux semblaient plus engagés lors des interactions en direct. Ils ont lancé plus d’appels dans ces scénarios et ont passé en moyenne plus de temps à interagir avec les oiseaux à l’autre bout du fil.
Au cours de chaque session, les perroquets étaient autorisés à passer jusqu’à deux appels, et les chercheurs ont constaté que ceux qui parlaient via Messenger atteignaient cette limite 46 % du temps, contre environ la moitié lorsqu’ils regardaient des vidéos préenregistrées. Au total, ils ont passé 561 minutes à discuter en vidéo sur Messenger, contre seulement 142 minutes à regarder des vidéos préenregistrées.
« L’apparence » vivante « semble avoir fait une différence dans les interactions des perroquets avec leurs parades. » Le Dr Elena Hercej Douglas a déclaré, même s’il convient de noter qu’une étude plus approfondie sera nécessaire avant de pouvoir tirer des conclusions définitives. « Leur comportement lors de l’interaction avec un autre oiseau vivant reflétait souvent les comportements qu’ils adopteraient avec d’autres perroquets dans la vie réelle, ce qui n’était pas le cas dans les sessions préenregistrées. » Cependant, les soignants ont généralement signalé que les appels en direct et préenregistrés semblaient avoir un effet positif sur les oiseaux.
« Internet recèle un grand potentiel pour donner aux animaux la possibilité d’interagir les uns avec les autres de nouvelles manières, mais les systèmes que nous construisons pour les aider à y parvenir doivent être adaptés à leurs besoins spécifiques et à leurs capacités physiques et mentales », a déclaré le médecin. Hersky Douglas. « Des études comme celle-ci peuvent aider à jeter les bases d’un Internet véritablement centré sur les animaux. »
Lorsque les chats tombent, ils se retournent sans effort, ce qui laisse les scientifiques perplexes depuis des décennies. Nos amis félins semblent défier les lois de la physique en se remodelant dans les airs sans interférence d’une autre force. Alors, comment ont-ils fait ?
Plusieurs facteurs influencent la capacité d’un chat à atterrir à quatre pattes, mais en termes simples, deux forces principales sont en jeu : la physique et les neurosciences.
« L’une des raisons pour lesquelles les physiciens sont surpris que les chats puissent tourner sur eux-mêmes pour toujours atterrir sur leurs pattes est la conservation du moment cinétique. » Greg JabbourLe physicien de l’Université de Caroline du Nord à Charlotte a déclaré à Live Science :
Fondamentalement, cela signifie que si quelque chose s’enroule dans le sens des aiguilles d’une montre, quelque chose d’autre doit s’enrouler dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Imaginez un chat tombant d’une position fixe, la tête en bas. En se penchant au niveau de la taille, un chat peut tordre la moitié avant de son corps dans un sens et la moitié arrière dans le sens opposé. Au moment où vous le dépliez à partir de la taille, le chat est à l’endroit. Jabour a appelé ce modèle « flexion et torsion » dans son livre,Atterrissage du chat et physique de base(Presse universitaire de Yale, 2019).
mais Il existe d’autres techniques Cela peut aider les chats à corriger leur état dans les airs, et ils en emploieront probablement plusieurs. Dans la méthode « plier et tourner », le chat étend ses pattes avant et plie ses pattes arrière, donnant au dos un moment d’inertie plus faible, ce qui signifie moins de résistance aux changements de mouvement de rotation. Puis il fait le contraire, rentrant ses pattes avant et étendant ses pattes arrière. Il a un effet similaire à Patineur sur glaceÉlargir les bras augmente le moment d’inertie, tandis que rapprocher les bras du corps le réduit. Ceci est inversement lié à la vitesse. Plus l’inertie est grande, plus la vitesse est faible et vice versa. Les chats peuvent également utiliser ce que Jabbour appelle un « éventail de queue », qui fonctionne de la même manière. Lorsque la queue tourne dans un sens, le corps peut tourner dans l’autre sens.
à propos de: Les chats peuvent-ils vraiment voir dans le noir ?
De telles déformations sont possibles grâce à la région lombaire flexible du chat – l’espace entre le bassin et la cage thoracique – John HutchinsonUn professeur de biomécanique évolutive au Royal Veterinary College de l’Université de Londres, a déclaré à Live Science. Les chats ont des vertèbres fines, ce qui les rend plus flexibles que les autres vertébrés à quatre pattes.
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Cette capacité à atterrir à quatre pattes a aussi une explication neuroanatomique : une réponse réflexe ou corrective. Contrairement à un simple réflexe, comme un réflexe, la correction chez les animaux est un réflexe complexe, ce qui signifie qu’elle est liée au cerveau conscient, a déclaré Jabbour.
La correction est une réponse comportementale à la gravité qui s’appuie sur le système vestibulaire, qui… Contrôle l’équilibre. Canaux semi-circulaires appelés capteurs Pierres d’oreille L’oreille interne d’un chat détecte les changements dans son accélération et sa position par rapport au sol, ce qui incite ses muscles à bouger de manière à l’aider à atterrir sur ses pattes. Il est intéressant de noter que des expériences menées dans les années 1950 ont montré que cette réaction de correction n’est pas inhérente aux chats dès la naissance. Quand ils étaient chats adultes et chatons nouveau-nés Voler dans des avions en apesanteurLes chatons n’étaient pas capables de se corriger, mais les chats adultes le faisaient. Étant donné que les otolithes sont constitués d’os denses, il est possible qu’ils aient besoin de se développer complètement avant qu’un animal puisse se redresser correctement, a noté Hutchinson, mais les scientifiques n’en sont pas entièrement sûrs.
Cependant, la hauteur de chute est également importante. études j’ai montré Les chutes de chats ont moins d’impact lorsqu’elles tombent d’une hauteur supérieure au septième étage, par exemple, que d’une hauteur inférieure. Cela est principalement dû à la résistance de l’air, qui ralentit suffisamment le corps du chat pour lui permettre de tourner. De plus, les chats sont moins susceptibles de se tourner correctement à moins d’un pied ou deux (0,3 à 0,6 mètres), selon une étude publiée dans la revue Annales de recherches improbables. (que c’est non sécurisé Que les propriétaires de chats abandonnent intentionnellement leurs chats pour tester leur réponse à la correction ; Ils peuvent être particulièrement blessés S’ils ont une maladie vestibulaire.)
Commentaires corrects Pas unique Aux chats domestiques. De nombreux chats sauvages présentent le même comportement que vous Souris Et Lapins. Pour les chats, l’explication évolutive la plus plausible est leur tendance à grimper aux arbres et à d’autres endroits en hauteur. Pour les lapins, la prédation est une force évolutive potentielle. Lorsqu’un faucon fond horizontalement vers un lapin, par exemple, le lapin saute verticalement, Ce qui rend le faucon sensible au lapin, ce qui l’a amené à s’écarter de sa trajectoire linéaire. Ainsi, le lapin a développé une façon d’atterrir debout et indemne.
Pour un comportement que les scientifiques ont considéré pendant de nombreuses années comme un simple instinct, Jabbour a déclaré que plusieurs techniques pourraient être la réponse.
« C’est en quelque sorte dans notre ADN de rechercher la solution la plus simple à un problème, mais la nature ne se soucie que de la solution la plus efficace », a-t-il déclaré. « Tout ce qui le remet sur pied plus rapidement est préférable. »