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Des chercheurs développent une approche chimique pour polymériser des protéines à l’intérieur des microbes

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Des chercheurs développent une approche chimique pour polymériser des protéines à l’intérieur des microbes

Des chercheurs de la McKelvey School of Engineering de l’Université de Washington à St. Louis ont développé une approche de chimie synthétique pour polymériser des protéines à l’intérieur de microbes modifiés. Cela a permis aux microbes de produire une protéine musculaire de haut poids moléculaire, la titine, qui a ensuite été filée en fibres.

Leurs recherches ont été publiées le lundi 30 août dans la revue Communications naturelles.

Aussi : « Il peut être bon marché à produire et évolutif. Il pourrait permettre de nombreuses applications auxquelles les gens avaient pensé auparavant, mais en utilisant des fibres musculaires naturelles », a déclaré Fuzhong Zhang, professeur au Département de l’énergie, de l’environnement et du génie chimique. Désormais, ces applications peuvent se concrétiser sans qu’il soit nécessaire de recourir à de véritables tissus animaux.

La protéine musculaire artificielle produite dans le laboratoire de Zhang est la titine, qui est l’un des trois principaux composants protéiques du tissu musculaire. La grande taille moléculaire du titane est d’une grande importance pour ses propriétés mécaniques. « C’est la plus grande protéine connue dans la nature », a déclaré Cameron Sargent, doctorant au Département des sciences biologiques et biomédicales et premier auteur de l’article avec Christopher Bowen, un récent titulaire d’un doctorat du Département de l’énergie, de l’environnement et de la chimie. . ingénierie.

Zhang a déclaré que les fibres musculaires étaient un sujet d’intérêt depuis longtemps. Les chercheurs tentent de concevoir des matériaux ayant des propriétés musculaires similaires pour différentes applications, telles que la robotique douce.

Nous nous sommes demandé « Pourquoi ne pas simplement redresser les muscles synthétiques ? ». Mais nous n’allons pas le récolter sur des animaux, nous allons utiliser des microbes pour le faire. »

Fuzhong Zhang, professeur, Département de génie énergétique, environnemental et chimique, Washington University à St. Louis

Pour contourner certains des problèmes qui empêchent normalement les bactéries de produire de grosses protéines, l’équipe de recherche a conçu des bactéries pour assembler des fragments plus petits de la protéine en polymères de très haut poids moléculaire à 2 mégadaltons – environ 50 fois la taille des bactéries moyennes. protéine. Ensuite, ils ont utilisé un processus de filage humide pour transformer les protéines en fibres d’environ dix microns de diamètre, soit un dixième de l’épaisseur d’un cheveu humain.

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En collaboration avec les collaborateurs Young Shin Jun, professeur au département de génie énergétique, environnemental et chimique, et Sinan Keten, professeur au département de génie mécanique de la Northwestern University, le groupe a ensuite analysé la structure de ces fibres pour identifier les mécanismes moléculaires qui permettent leur combinaison unique de ténacité, de résistance et de capacité d’amortissement exceptionnelle, ou la capacité de dissiper l’énergie mécanique sous forme de chaleur.

Mis à part les vêtements de fantaisie ou les gilets pare-balles (encore une fois, la fibre est plus résistante que le Kevlar, le matériau utilisé dans les gilets pare-balles), Sargent a noté que ce matériau a également de nombreuses applications biomédicales potentielles. Comme il est presque identique aux protéines présentes dans le tissu musculaire, ce matériau synthétique est censé être biocompatible et pourrait donc être un excellent matériau pour les sutures, l’ingénierie tissulaire, etc.

L’équipe de recherche de Zhang n’a pas l’intention d’arrêter l’utilisation de fibres musculaires artificielles. L’avenir est susceptible de contenir des matériaux plus uniques activés par la stratégie de synthèse microbienne. Bowen, Cameron et Zhang ont déposé une demande de brevet basée sur la recherche.

« La beauté du système est qu’il s’agit vraiment d’une plate-forme qui peut être appliquée n’importe où », a déclaré Sargent. « Nous pouvons prendre des protéines dans différents contextes naturels, puis les mettre dans cette plate-forme de polymérisation et fabriquer des protéines plus grosses et plus longues pour différentes applications matérielles avec une plus grande durabilité. »

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Utiliser l’intelligence artificielle pour scruter et valider les théories sur les animaux

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Utiliser l’intelligence artificielle pour scruter et valider les théories sur les animaux

COLUMBUS, Ohio – En exploitant la puissance de l’apprentissage automatique, les chercheurs ont construit un cadre pour analyser les facteurs les plus importants qui contribuent à la diversité génétique d’une espèce.

L’étude a été récemment publiée dans la revue Génétique moléculaire et évolutionindique que la variation génétique entre deux espèces, Grenouille siffleuse brésilienne Et Grenouille granulairetous deux amphibiens originaires du nord-est du Brésil, se sont formés selon différents processus.

Les résultats ont montré que la diversité génétique de la grenouille siffleuse était principalement façonnée par les événements démographiques de la population en réponse aux changements d’habitat survenus au cours des 100 000 dernières années. En revanche, la diversité génétique de la grenouille granulée était principalement façonnée par des facteurs paysagers contemporains : les grenouilles relativement plus isolées, soit en raison de la distance géographique, soit d’habitats inhospitaliers, étaient plus sensibles à la variation génétique.

Bien que des études antérieures aient exploré les effets des facteurs démographiques et historiques du paysage sur la diversité génétique de ces amphibiens, elles ont été menées avec des ensembles de données distincts pour ces facteurs, ce qui rend difficile la distinction des facteurs les plus importants. Aujourd’hui, les chercheurs impliqués dans cet article sont les premiers à utiliser l’intelligence artificielle pour étudier comment les deux processus façonnent la diversité génétique de manière égale, plutôt que de faire des hypothèses manuelles sur ce qui pourrait être le plus important.

« Avant ce travail, nous devions poser des questions indépendamment car il n’était pas possible d’étudier les deux effets dans le même contexte », a-t-il déclaré. Brian Carstensco-auteur de l’étude et professeur à Évolution, écologie et biologie des organismes à l’Ohio State University. « Ce que l’IA nous permet de faire, c’est de simuler des processus qui se produisent écologiquement dans le présent et lors d’événements évolutifs profonds et de comparer ces résultats aux données réelles que nous collectons sur ces grenouilles. »

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En raison de la grande quantité de données devenues disponibles pour les généticiens et autres biologistes de la faune au cours des dernières décennies, il peut être difficile pour les chercheurs d’identifier des facteurs spécifiques qui peuvent être importants dans des expériences particulières, a déclaré Carstens. Mais en incorporant de grandes quantités d’informations dans des simulations capables de prendre en compte ces éléments en une seule analyse, il est possible d’obtenir un enregistrement plus complet de l’évolution des espèces.

« Construire et entraîner nos modèles d’IA prend du temps, mais nous voulions un modèle capable de capturer toute la diversité potentielle de l’histoire des espèces d’une manière aussi fidèle que possible à ce que nous savons de la biologie du système », Carstens dit.

Par exemple, même si les espèces examinées dans cette étude vivent dans la même région, il existe de nombreuses différences dans leur histoire naturelle. Bien que ses œufs et ses larves vivent entièrement dans l’eau, la grenouille sébulatrice se reproduit continuellement tout au long de la saison des pluies et dans des chambres souterraines, tandis que les événements de reproduction de la grenouille granulée se produisent de manière explosive car ils dépendent de fortes pluies.

En utilisant une approche d’apprentissage automatique, les chercheurs ont déterminé par simulation que leurs scénarios de modèles sont pris en charge à 100 % pour les interprétations historiques de l’expansion de la grenouille sifflée, et à plus de 99 % pour les interprétations de la grenouille granulée.

L’une des raisons pour lesquelles leur modèle est si précis est sa capacité à prendre en compte les événements démographiques récents, notamment en mesurant comment des événements tels que l’évolution humaine ou le changement de l’habitat affectent la diversité génétique animale sur une longue période de temps.

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Mais même lorsqu’ils utilisent l’IA, les chercheurs doivent faire attention à éviter les modèles trompeurs dans leurs résultats, a déclaré Carstens.

« Aucune analyse que nous effectuons ne peut capturer tous les facteurs qui ont été importants pour ces espèces pendant des millions d’années. Nous devons donc permettre une gamme de possibilités sans la rendre trop large pour qu’un modèle puisse s’adapter aux données », a-t-il déclaré. dit.

Cependant, comme les progrès technologiques permettent aux chercheurs de répondre à des questions écologiques spécifiques et de tester de nouvelles hypothèses, leurs travaux sont un précurseur dans la création d’un cadre d’apprentissage automatique de pointe pouvant être appliqué à des enquêtes uniques sur d’autres espèces, a déclaré Carstens.

« il est probable que Compléter « Nous utilisons différents ensembles d’outils d’IA de différentes manières pour essayer de comprendre l’histoire de l’évolution », a déclaré Carstens. À mesure que nous continuons à apprendre, les outils que nous utilisons changeront et s’amélioreront.

Emanuel M. était Fonseca, qui a obtenu son doctorat à l’Ohio State University en 2022, est l’un des co-auteurs de l’étude. L’étude a été soutenue par l’Ohio Supercomputer Center, la National Science Foundation des États-Unis et la Coordination pour la performance humaine de niveau supérieur au Brésil.

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Personne-ressource : Brian Carstens, [email protected]

Écrit par : Tatiana Woodall, [email protected]

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« Plus vous utilisez Twitter de manière négative, plus les effets néfastes sur votre santé sont importants. » – The Irish Times

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Confirmant les soupçons de longue date d’un grand nombre, des recherches récentes ont montré que l’utilisation du site Web

Été en famille : Cet été, les parents recherchent des astuces, des conseils et des informations sur la façon d’aider leurs enfants à réussir pendant les mois de vacances. Vous pouvez tout lire à ce sujet sur irishtimes.com/health/your-family

Des chercheurs de l’Université de Toronto ont publié leurs résultats dans la revue Psychologie de la communicationL’étude note que « les personnes qui utilisaient beaucoup Twitter étaient plus seules et s’ennuyaient ; les personnes qui retweetaient beaucoup étaient plus polarisées ; les personnes qui utilisaient Twitter pour éviter leurs problèmes (évasion) étaient moins heureuses et avaient des niveaux de colère plus élevés ; et les personnes qui utilisaient Twitter pour éviter leurs problèmes (évasion) étaient moins heureuses et avaient des niveaux de colère plus élevés ; utiliser Twitter pour les interactions sociales avait plus… Un plus grand sentiment d’appartenance.

Ces résultats étaient cohérents, même lorsque les traits démographiques et de personnalité étaient pris en compte, soulignant que se sentir moins heureux et bien-être après avoir utilisé Twitter n’est pas un bug ou une erreur de la part de l’utilisateur, mais plutôt une fonctionnalité.

L’étude indique que deux facteurs principaux peuvent influencer l’expérience des utilisateurs sur la plateforme : leurs motivations et la manière dont ils interagissent avec la plateforme. En termes d’engagement et de comportement sur le temps passé par les participants sur la plateforme. Les retweets fréquents étaient fortement associés à une polarisation plus élevée parmi les utilisateurs, ce qui concorde avec les conclusions précédentes selon lesquelles la plupart des données d’utilisation de Twitter sont produites par une minorité d’utilisateurs qui ont tendance à être plus engagés politiquement que l’utilisateur moyen qui peut simplement faire défiler sans participer activement sur Twitter. . Plate-forme.

Certaines personnes peuvent ressentir un sentiment d’appartenance accru lorsqu’elles interagissent activement avec le site en répondant aux tweets des autres et en parcourant les profils d’autres utilisateurs, ou en explorant des sujets d’actualité qui peuvent connecter les utilisateurs à des moments culturels et les présenter à des groupes internes qui discutent tous du sujet. même sujet. Cependant, les chercheurs disent qu’il est « étonnant » que ce sentiment accru d’appartenance n’ait pas entraîné une augmentation des sentiments de joie ou de bien-être.

Victoria Oldimburgo de Mello est doctorante à l’Université de Toronto et l’une des co-auteures de l’étude. « Je pense que c’est également intéressant, et c’est certainement quelque chose auquel je m’attendrais dans cet ensemble de données, à savoir qu’un sentiment d’appartenance accru serait associé à un bien-être accru, mais ce n’est pas ce que nous avons trouvé. »

Excessive use of social media creating generation of ‘broken people’, psychiatrist saysOpens in new window ]

Au lieu de cela, les résultats ont montré systématiquement une baisse du bien-être général. « Imaginez ce que vous ressentirez lorsque vous rencontrerez quelqu’un et lui parlerez pendant un moment. Vous ressentirez une légère amélioration de votre humeur. Les deux tiers de cela représentent à quel point vous vous sentez mal lorsque vous utilisez X », explique Oldimburgo de Mello.

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L’étude s’est concentrée sur 252 participants d’un échantillon représentatif d’utilisateurs en Amérique, enregistrant leur utilisation quotidienne de Twitter. Il a été demandé aux participants d’indiquer leurs motivations pour utiliser le site de réseau social et de surveiller leur état émotionnel pendant 30 minutes après chaque utilisation. L’étude a produit plus de 6 000 observations, permettant aux chercheurs d’examiner les motivations d’utilisation du site, le niveau et les formes d’engagement sur le site, ainsi que l’état émotionnel après utilisation.

Les chercheurs se sont intéressés à la façon dont les motivations des gens à utiliser Twitter affectent leurs expériences psychologiques et émotionnelles et ont identifié cinq principales raisons pour lesquelles les gens utilisent Twitter. Les participants ont déclaré qu’ils utilisaient les médias sociaux à des fins de « divertissement » la plupart du temps (66 %), suivis par « rechercher des informations » (49 %), « interagir avec les autres » (23 %) et « s’échapper » (18 %). . 100) et « auto-promotion » (2%). Les chercheurs ont ensuite analysé comment ces raisons et leurs comportements en ligne affectaient le bien-être des participants et les niveaux de polarisation et d’indignation morale.

Pour Oldemborgo de Mello, les résultats de l’étude montrent l’importance pour les entreprises technologiques et les utilisateurs individuels des médias sociaux d’être conscients de la manière spécifique dont l’interaction avec les médias sociaux peut affecter nos émotions et notre psychologie.

Se concentrer sur ces raisons de motivation s’est avéré bénéfique, car les chercheurs ont découvert que l’utilisation de X comme moyen d’échapper à la réalité est associée à une diminution du bien-être et à une colère accrue. À l’inverse, l’utilisation de X à des fins de divertissement était associée à une plus grande polarisation. « C’est quelque chose auquel nous ne nous attendions certainement pas. Je ne m’attendais pas à ce que les gens en quête de divertissement s’y rendent pour être plus polarisés », déclare Oldimburgo de Mello. Pendant ce temps, les utilisateurs qui donnaient la priorité aux interactions sociales sur la plateforme ont ressenti un sentiment d’appartenance accru, mais les participants qui utilisaient X principalement pour consommer des actualités et recueillir des informations ont montré une augmentation inattendue de leur colère au fil du temps.

Pour Oldemburgo de Mello, les résultats de l’étude montrent l’importance pour les entreprises technologiques et les utilisateurs des médias sociaux d’être conscients de la manière spécifique dont l’interaction avec les médias sociaux peut affecter nos émotions et notre psychologie.

« De nombreuses personnes ont souligné les principales conclusions en se concentrant sur la relation entre l’utilisation de Twitter et les principales variables de résultats, mais pour moi, ce que je pense vraiment être les principales conclusions ici concernent les utilisations spécifiques de Twitter par les gens et la relation entre leurs motivations et leurs comportements. et ce qu’ils ressentent. Je pense que c’est plus important parce que plus utile. Les gens n’interdiraient pas les plateformes de médias sociaux sur la base de mes découvertes, ils créeraient des politiques ou établiraient des règles pour les plateformes et les entreprises elles-mêmes, comme peut-être créer des incitations pour les gens. se comporter d’une certaine manière.

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« Et il semble que plus vous utilisez Twitter passivement, plus cela a des effets nocifs sur votre santé. C’est donc le principal point à retenir pour moi, à savoir que les gens doivent l’utiliser de manière plus intentionnelle, interagir avec les gens et adopter des comportements plus actifs. plutôt que d’intérioriser passivement tout ce qui existe. »

Être conscient de nos motivations pour nous tourner vers les réseaux sociaux peut également réduire les effets négatifs sur notre santé. Ouvrir inconsidérément un X lorsque vous vous sentez seul ou ennuyé peut exacerber ces sentiments, et rechercher du divertissement ou des informations peut avoir pour effet secondaire indésirable de vous mettre en colère et de vous polariser.

« Je pense que ce que les gens doivent faire pour éviter cela, c’est être plus intentionnel », déclare Oldemburgo de Mello. « Peut-être qu’au lieu de l’ouvrir lorsque vous vous sentez seul ou contrarié par quelque chose, vous pourriez fixer une heure dans la journée et dire spécifiquement : « Maintenant, j’ai 20 minutes pour utiliser activement Twitter », puis planifier votre utilisation de Twitter à la place. de simplement répondre à vos sentiments au cours de la journée. Je pense aussi que c’est intéressant de réfléchir au but et à l’impact, car toutes les plateformes de médias sociaux sont créées dans un but magnifique, n’est-ce pas ? Facebook a été créé pour essayer d’aider les gens à se faire des amis, puis Twitter l’a été. créé en disant : « Oh, nous voulons être la place publique où chacun a une voix. » Et même s’il est discutable de savoir si ces entreprises ont réellement réalisé ce que leurs déclarations de mission prétendent essayer de faire, nous pouvons toujours en tirer le meilleur parti. en les utilisant de manière plus intentionnelle et active.

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« Interagir avec les autres sur Twitter semble renforcer les perceptions d’appartenance. Ainsi, répondre aux tweets des autres et visiter les profils Twitter faisait partie des choses qui étaient positivement associées à un sentiment d’appartenance. un sentiment d’appartenance accru. Et lorsque les gens l’utilisaient dans le cadre d’une « interaction sociale, ils étaient plus susceptibles de ressentir l’effet de sentiment d’appartenance qui renforce le sentiment d’appartenance, peut-être parce que nous évitons d’utiliser Twitter comme mécanisme pour exprimer notre sentiment d’appartenance. frustration ou ennui, et plus encore comme outil de connexion avec les autres.

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Veronica Walsh, thérapeute cognitivo-comportementale (TCC) basée à Dublin, affirme que de nombreuses personnes considèrent le défilement destructeur comme une mauvaise habitude qui n’est pas prise en compte dans leur vie, et que beaucoup de gens ne sont pas conscients de l’ampleur de leur impact. « Il y a cette idée que Twitter nous donne constamment des doses de dopamine », dit Walsh, « mais il s’agit en fait de cortisol, et le cortisol est la principale hormone du stress. » On sait qu’une trop grande exposition quotidienne au stress peut vous déséquilibrer – comme faire bouillir une grenouille – il devient très vite normal d’être « engourdi » et alerte de manière négative – physiquement, émotionnellement et cognitivement. Une réglementation consciente semble donc être une compétence que nous devrions tous apprendre et appliquer dans notre vie quotidienne.

Walsh recommande des exercices de sensibilisation comme la tenue d’un journal pour montrer comment l’utilisation des médias sociaux vous affecte

Selon Walsh, la thérapie cognitivo-comportementale peut être utile aux personnes qui cherchent à modifier leurs habitudes sur les réseaux sociaux. « La thérapie cognitivo-comportementale est un modèle psychoéducatif qui nous apprend à développer des compétences de conscience et d’autorégulation et peut être particulièrement utile lorsque nous avons de mauvaises habitudes auto-sabotées, autolimitantes et autodestructrices – et que la surutilisation de Twitter peut diminuer. dans cette catégorie pour beaucoup d’entre nous. Sensibiliser « C’est vraiment utile parce que certaines personnes peuvent ne pas se rendre compte de l’impact négatif que cela a sur elles. »

Walsh recommande des exercices de sensibilisation comme la tenue d’un journal pour montrer ce que vous ressentez en utilisant les médias sociaux. « Nous aimons écrire des choses et tenir un journal avec CBT, afin de pouvoir littéralement apprendre par la découverte, prendre un moment et être attentif. Nous nous demandons : pourquoi suis-je sur Twitter, qu’est-ce que je regarde ? « 

Walsh recommande également d’introduire certaines frictions ou interruptions dans l’utilisation du téléphone, comme désactiver les notifications, définir un fond d’écran qui vous rappelle de vous éloigner du téléphone, obtenir une horloge pour ne pas vérifier constamment l’heure de votre téléphone et vous laisser distraire. , et avoir des mantras à dire à voix haute lorsque vous vous retrouvez à faire défiler sans réfléchir. Essayez de recentrer votre attention.

Comme Oldimburgo de Mello, Walsh recommande également de se concentrer sur l’interaction et la communication. « Si vous y rencontrez de nouveaux amis et ressentez un lien communautaire, ce n’est pas invalide. Profitez-en. Et rencontrez-les dans la vraie vie. »

L’étude a été menée avant qu’Elon Musk ne reprenne Twitter et change son nom en From the site. Sous Musk, Twitter a mis fin à cet accès gratuit en mars 2023 et a lancé à la place des niveaux payants coûteux, notamment des comptes d’entreprise. Sans surprise, ces coûts sont trop élevés pour la plupart des chercheurs et universitaires, ce qui limite considérablement toute recherche scientifique sur l’impact des médias sociaux sur la psychologie et le comportement humains.

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Les responsables de la technologie spatiale d’Astrolab et de Stoke affirment qu’aller sur la Lune est une « obligation morale » pour préserver l’humanité

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Les responsables de la technologie spatiale d’Astrolab et de Stoke affirment qu’aller sur la Lune est une « obligation morale » pour préserver l’humanité

Dans le passé, le système de course à l’espace était dominé par des agences gouvernementales telles que la NASA, mais il est désormais géré par des sociétés privées, notamment SpaceX d’Elon Musk et Blue Origin de Jeff Bezos. Aujourd’hui, des milliards de dollars affluent dans ce secteur en plein essor, le Forum économique mondial annonçant son intention d’en étendre la portée. Prévision Sa valeur atteindra 1 800 milliards de dollars d’ici 2035.

Selon deux responsables de la technologie spatiale s’exprimant lors de… chanceLors de la conférence Brainstorm Tech à Park City, dans l’Utah, mercredi, l’industrie émergente était plus qu’une simple opportunité de profit. Retourner sur la Lune est aussi une « obligation morale », a déclaré Garrett Matthews, fondateur et président d’Astrolab, une startup de logistique planétaire. Accorder Un contrat avec la NASA pourrait valoir environ 2 milliards de dollars. « Pour survivre en tant qu’espèce, nous devons nous déplacer entre les étoiles », a-t-il déclaré.

Coup de lune

Deux des hommes les plus riches du monde, Musk et Bezos, devraient diriger les plus grands noms du secteur des technologies spatiales, mais de nombreuses startups émergent pour construire l’écosystème émergent. Au lieu de se concentrer sur les fusées et les navires, comme SpaceX et Blue Origin, Astrolab produit des véhicules capables d’opérer sur des corps interplanétaires et se décrit comme une « source permanente vers la Lune ».

Selon Matthews, l’idée est qu’à mesure que la technologie spatiale se développe, une industrie logistique locale sera nécessaire pour aider à soutenir l’économie des nouveaux développements construits à la surface de l’espace. « Cela ouvrira l’accès à des endroits comme la Lune à grande échelle pour permettre l’activité industrielle », a-t-il déclaré.

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Bien qu’Astrolab ne soit pas un concurrent direct de Blue Origin et SpaceX, une autre startup, Stoke Space, travaille sur une technologie similaire dans le but de construire des fusées entièrement réutilisables.

S’exprimant lors de la conférence Brainstorm Tech, Kelly Henning, directrice de l’exploitation de Stock, a reconnu qu’il ne devancerait peut-être pas SpaceX dans ce domaine, mais que les observateurs spatiaux devraient « voter pour le petit bonhomme aussi ». À mesure que le paysage spatial évolue, a-t-elle déclaré, il y aura besoin de grands expéditeurs ainsi que de petits expéditeurs, et a comparé Stock aux camions Sprinter utilisés par Amazon. Amidon Tour de table de série B de 100 millions de dollars fin 2023.

Ramener des humains sur la Lune ou sur Mars peut sembler un objectif ambitieux, mais Henning a déclaré que tout développement de la technologie spatiale vise toujours à aider la Terre à résoudre ses problèmes urgents. Elle a souligné les développements soutenus par la technologie spatiale, du système de positionnement global (GPS) à la surveillance météorologique. Elle a ajouté que les industries des semi-conducteurs et pharmaceutiques pourront bénéficier de l’environnement de faible gravité à mesure que davantage de missions atteindront l’espace.

« Toute activité qui se produit dans l’espace doit bénéficier à la vie sur Terre, sinon elle ne créera aucune valeur », a déclaré Matthews.

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