10 najciekawszych odkryć i wynalazków 2023 r. Nr 7 to największy przełom

Jaki był 2023 r. w nauce? Z pewnością nie doczekaliśmy się rewolucji naukowych w rodzaju ogólnej teorii względności czy mechaniki kwantowej, ale nie było też nudno. W tym tekście zupełnie arbitralnie wybraliśmy najciekawsze wydarzenia.

Przyszłość jest teraz. Naukowcy stworzyli miniaturowego robota, który może się stopić i powrócić do pierwotnego kształtu, co pozwala mu wykonywać zadania w ciasnych przestrzeniach, a nawet przechodzić przez kraty. W postaci płynnej robot może wydłużać się, dzielić i łączyć. W postaci stałej poruszał się z prędkością przekraczającą 5 km/h i przenosił ciężkie przedmioty o masie do 30 razy większej niż jego waga.

Roboty z ciekłego metalu mają wiele potencjalnych zastosowań w inżynierii i medycynie. Mogą wykonywać zadania w trudno dostępnych miejscach, takie jak naprawa układów elektronicznych, lutowanie obwodów lub usuwanie obcych ciał z organizmu.

Roboty z ciekłego metalu są inspirowane naturą i science-fiction. Naukowcy zainspirowali się ogórkiem morskim, zwierzęciem, które potrafi szybko i odwracalnie zmieniać swoją sztywność. Roboty te przypominają też postać T-1000 z filmu “Terminator 2: Dzień sądu”, androida z ciekłego metalu, który mógł przybierać dowolny kształt. Roboty z ciekłego metalu to przełomowa technologia, która może otworzyć nowe możliwości w dziedzinie robotyki.

Ludzkość ma rozmach. Misja na Bennu to wielki sukces NASA. To pierwszy raz, gdy NASA sprowadziła na Ziemię próbki z planetoidy. Bennu to mała planetoida o średnicy około 500 m, która należy do grupy Apolla i jest uważana za potencjalnie niebezpieczną dla Ziemi. Misja nosi nazwę OSIRIS-REx, co oznacza Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer.

Sonda OSIRIS-REx została wystrzelona w kierunku Bennu 8 września 2016 r. Po ponad dwóch latach podróży dotarła do planetoidy i rozpoczęła jej obserwację i mapowanie. 20 października 2020 r sonda zbliżyła się do powierzchni Bennu i za pomocą wysięgnika pobrała około 400 g materiału skalnego. Cała operacja odbywała się - uwaga! - 320 mln km od naszej poczciwej Ziemi.

24 września 2023 r. sonda wypuściła kapsułę z próbkami, która weszła w atmosferę i wylądowała na poligonie w Utah. Próbki zostały następnie przetransportowane do laboratorium NASA w Houston, gdzie będą badane przez naukowców. Póki co jednak NASA ma problem z otwarciem pojemnika. Agencja kosmiczna musi opracować nowe narzędzia, aby otworzyć pojemnik zawierający kawałki planetoidy Bennu.

Czytaj teksty na temat odkryć naukowych na Spider's Web:

Naukowcy z Caltech zrobili to pierwszy raz. Zebrali energię słoneczną na orbicie i wysłali ją na Ziemię za pomocą mikrofal. Otwiera to nową erę w dostępności energii elektrycznej. To szansa na tanią i dostępną w każdym miejscu Ziemi energię. Odbierać ją będziemy za pomocą specjalnych anten.

Bezprzewodowe przesyłanie energii z kosmosu zostało zademonstrowane w ramach projektu MAPLE. MAPLE to skrót od Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, czyli eksperyment z przesyłaniem energii mikrofalowej na niskiej orbicie. To inicjatywa naukowa, która ma na celu opracowanie i wdrożenie technologii pozwalającej na wykorzystanie energii słonecznej w kosmosie jako źródła czystej i nieograniczonej energii dla ludzkości.

Naukowcy od pewnego już czasu wiedzą, że gigantyczny pióropusz ziaren lodu i pary wodnej wyrzucany z księżyca Saturna Enceladusa jest bogaty w związki organiczne, z których niektóre są ważne dla życia, jakie znamy. Teraz naukowcy analizujący dane z misji NASA Cassini znaleźli mocne potwierdzenie istnienia cyjanowodoru, cząsteczki kluczowej dla powstania życia. Wcześniej badacze wykryli obecność sodu, potasu, chloru, fosforu i związków węglanowych w ziarnach lodu zebranych i przeanalizowanych przez Cassini.

To nie koniec dobrych wiadomości. Naukowcy odkryli także dowody na to, że ocean, który kryje się pod lodową zewnętrzną powłoką Księżyca i zaopatruje wyrzucane pióropusze w parę wodną, kryje w sobie potężne źródło energii chemicznej. Im więcej dostępnej energii, tym większe prawdopodobieństwo, że życie może powstać, będzie się rozprzestrzeniać i będzie podtrzymywane.

Cyjanowodór jest uważany za kluczowy składnik prebiotyczny, czyli niezbędny do powstania pierwszych cząsteczek organicznych, takich jak aminokwasy i nukleotydy. Z cyjanowodoru mogą się też tworzyć polimery, takie jak polipeptydy i polinukleotydy, które są budulcami białek i kwasów nukleinowych. Cyjanowodór może być źródłem energii dla niektórych form życia, takich jak bakterie metanogenne.

Innym ważnym składnikiem życia na Enceladusie jest fosfor, który jest niezbędny do budowy DNA, RNA i ATP. Fosfor został wykryty na powierzchni Enceladusa w postaci fosforanu wapnia, który może być dostarczany przez meteoryty lub pochodzić z wnętrza księżyca. Fosfor może być też obecny w oceanie podlodowym, gdzie może reagować z wodorem i tworzyć fosfinę, związek, który jest uważany za potencjalny biomarker, czyli oznakę życia. Fosfor jest również niezbędny do funkcjonowania wielu enzymów i błon komórkowych.

W 2023 r. w Strefie Szczelin Clippertona na Oceanie Spokojnym odkryto 5000 gatunków morskich nowych dla nauki. Strefa Szczelin Clippertona to obszar gdzie znajdują się bogate złoża zawierające metale takie jak mangan, nikiel, miedź, kobalt i tytan. Jest również miejsce niezwykłej różnorodności biologicznej, która dopiero zaczyna być poznawana przez naukowców. 

Jedno z odkrytych zwierząt głębinowych zostało nazwane "gumowatą wiewiórką" ze względu na jej ogromny ogon i galaretowaty wygląd. Odkrycie tak wielu gatunków w Strefie Szczelin Clippertona pokazuje, jak mało wiemy o życiu w głębinach oceanu i jak ważne jest jego ochrona przed zagrożeniami.

Badacze z Queen Margaret University (QMU) w Edynburgu opracowali nowy środek, nazwany PALM-ALT, który może zastąpić olej palmowy w produktach piekarniczych. Nowy substytut tłuszczu palmowego jest zdrowszy i bardziej przyjazny dla środowiska niż olej palmowy, który jest obecnie stosowany w ogromnej ilości wypieków. 

Nowo opracowany składnik, który z powodzeniem zastępuje tłuszcz palmowy w wypiekach, zawiera o 25 proc. mniej tłuszczu i 88 proc. mniej tłuszczów nasyconych, pozwala produktom takim jak ciasta i ciastka zachować ich teksturę, smak i kolor.   

Olej palmowy to najczęściej używany tłuszcz na świecie, ponieważ ma wiele zalet, takich jak niska cena, długi okres przechowywania, odporność na wysoką temperaturę i wszechstronność zastosowań. Tłuszcz palmowy znajduje się w wielu produktach spożywczych, kosmetykach, środkach czystości i biopaliwach. Jednak jego produkcja wiąże się z wieloma problemami ekologicznymi i społecznymi, takimi jak wycinanie lasów tropikalnych, niszczenie siedlisk zwierząt, emisja gazów cieplarnianych i naruszeniami praw ludzi.

Badania uniwersytetu potwierdzają, że nowy produkt zastępczy, który ma konsystencję majonezu, nie zawiera palm i kokosa, jest w 100 proc. roślinny, jest zdrowszy ze względu na mniejszą zawartość tłuszczów całkowitych i nasyconych oraz jest bardziej zrównoważony. Jest nie tylko lepszy dla środowiska, ale także zdrowy, czysty, wolny od alergenów produkt, bez dodatku środków aromatyzujących, cukru, substancji słodzących, konserwantów i barwników.

W 2023 r. świat oszalał na punkcie sztucznej inteligencji (SI). Nie było dziedziny życia, która nie była dotknięta przez rozwój i zastosowanie SI. Od medycyny po edukację, od biznesu po rozrywkę, od polityki po sport, SI zmieniała sposób, w jaki ludzie myśleli, pracowali i bawili się.

Najnowsze dane pokazują, że czterech na pięciu nastolatków w Wielkiej Brytanii korzysta z narzędzi generatywnej sztucznej inteligencji. Około dwie trzecie australijskich pracowników twierdzi, że wykorzystuje w pracy generatywną sztuczną inteligencję.

Na początku wiele osób korzystało z tych narzędzi, ponieważ były ciekawe generatywnej sztucznej inteligencji lub chciały się bawić. Obecnie ludzie proszą generatywną sztuczną inteligencję o pomoc w badaniach, o poradę lub wykorzystują ją do wyszukiwania, lub syntezy informacji. SI koduje, produkuje zdjęcia i filmy.

ChatGPT, Midjourney szturmem zdobyły miliony użytkowników i ich serca. SI była nie tylko narzędziem, ale także partnerem i inspiracją dla ludzi. SI pomagała ludziom odkrywać nowe możliwości, rozwiązywać problemy, rozwijać się i cieszyć się życiem. Była częścią świata, który zmieniał się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.

Przez prawie dekadę naukowcy poszukiwali tła fal grawitacyjnych, słabego, ale trwałego echa fal grawitacyjnych, które zostały wywołane wydarzeniami mającymi miejsce wkrótce po Wielkim Wybuchu i połączeniu pierwszych supermasywnych czarnych dziur w całym kosmosie. 

Choć fizycy od dawna snuli teorie na temat takiego tła, a astronomowie usilnie go poszukiwali, sygnały fal grawitacyjnych tworzących to tło były trudne do wykrycia ze względu na ich słaby charakter oraz wibracje trwające dekady. Teraz długoterminowe obserwacje ostatecznie potwierdziły ich obecność.

Wykryty sygnał stanowi przekonujący dowód i jest zgodny z teoretycznymi oczekiwaniami dotyczącymi fal grawitacyjnych wyłaniających się z łączenia najmasywniejszych czarnych dziur w całym wszechświecie o masie aż miliardów mas Słońca. Istnienie tych zmarszczek w czasoprzestrzeni zostało zaproponowane przez Alberta Einsteina ponad sto lat temu.

Jak wynika z nowego raportu, NASA nie jest jeszcze w stanie wyjaśnić wszystkich tajemniczych obiektów zaobserwowanych na niebie. W czerwcu 2023 r. NASA opublikowała swój pierwszy publiczny raport na temat UAP (niezidentyfikowanych zjawisk powietrznych), znanych również jako UFO (niezidentyfikowane obiekty latające). Badanie to było odpowiedzią na raport wydany przez Pentagon w 2021 r., który stwierdził, że niektóre zjawiska zaobserwowane przez wojskowych pilotów nie mogą być wyjaśnione za pomocą istniejących technologii lub zjawisk naturalnych.

NASA stwierdziła, że jej celem jest zrozumienie natury i pochodzenia tych zjawisk, a także ocena ich potencjalnego wpływu na bezpieczeństwo narodowe i lotnictwo cywilne. Niestety części z nich nie udało się w żaden sposób wyjaśnić.

W czerwcu 2023 roku firma SpaceX wystrzeliła na orbitę pierwszą w historii fabrykę kosmiczną, która ma za zadanie syntezować leki i inne produkty w stanie nieważkości. Pracowano w niej nad tworzeniem leków w środowisku o zerowej grawitacji. To może być przełom w medycynie i technologii.

Kosmiczna fabryka należy do kalifornijskiego startupu Varda Space Industries, który specjalizuje się w produkcji wysokiej jakości materiałów w warunkach mikrograwitacji. Fabryka składa się z dwóch modułów: jednego z wyposażeniem do automatycznego wytwarzania leków i drugiego z kapsułą powrotną do przewożenia gotowych towarów na Ziemię.

Zaletą produkcji w kosmosie jest to, że cząsteczki zachowują się inaczej, gdy są uwolnione od siły grawitacji. Może to prowadzić do odkrycia nowych metod produkcji leków lub nawet tworzenia zupełnie nowych substancji aktywnych.