Время прочтения - 5 мин.
NASA впервые получила изображение лунного кратера, заполненного льдом. Методика GlowTrack и флуоресцентные маркеры могут произвести революцию в лечении двигательных расстройств. Инженеры-механики из Сингапура придумали способ, как сделать из таракана — киборга.
Первое изображение льда на Луне
Наличие льда на Луне очень важно для создания там обитаемых баз и дальнейшей колонизации Марса. Изображение кратера Шеклтон на Южном полюсе Луны, полученное с помощью двух орбитальных камер — LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera) и ShadowCam (инструмент NASA на борту космического аппарата Danuri, запущенного Космическим агентством Кореи) — работающих вместе, позволяет воочию увидеть лед на поверхности кратера.
Изображение кратера Шеклтон. Источник — NASA
LROC может делать подробные изображения лунной поверхности, но имеет ограниченные возможности при фотографировании затененных частей Луны, которые никогда не получают прямого солнечного света.
ShadowCam, разработанная компанией Malin Space Science Systems и Университетом штата Аризона, имеет в 200 раз большую светочувствительность и может успешно работать в условиях крайне низкой освещенности.
Ученые полагают, что слои ледяных отложений существовали на Луне в течение миллионов или миллиардов лет, и изучение их образцов будет способствовать нашему пониманию того, как развивались Луна и Солнечная система.
Кроме того, ледяные отложения могут служить важным ресурсом для космических полетов, поскольку они состоят из водорода и кислорода, которые можно использовать в качестве ракетного топлива или систем жизнеобеспечения.
Сейчас NASA работает над полной картой региона Южного полюса Луны, полезной для будущих проектов, таких как миссии VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) и Artemis, которые вернут людей на поверхность Луны и обеспечат их длительное присутствие в ближнем космосе.
Движение — окно в мозг
Наблюдение за движением человека и животных позволяет лучше понять, как работает мозг и как он контролирует поведение.
Подробная количественная оценка движений используется для изучения двигательных расстройств, таких как боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко) и болезнь Паркинсона.
Наиболее передовые методы применяют искусственный интеллект (ИИ) для автоматического отслеживания движений частей тела. Однако обучение этому моделей требует много времени и ограничено необходимостью вручную отмечать каждую часть тела сотни и даже тысячи раз.
Чтоб облегчить этот процесс доцент лаборатории молекулярной нейробиологии Института Солка (Калифорния) Эйман Азим и его помощники Александр Кейм и Шантану Рэй создали неинвазивный метод отслеживания движений GlowTrack, использующий флуоресцентные маркеры для тренировки искусственного интеллекта.
Этот инструмент надежен, экономичен по времени и имеет высокое разрешение, так что без проблем фиксирует множество раз одну и ту же цифру на лапе мыши или сотни ориентиров на руке человека.
«Маркеры с флуоресцентными красителями были идеальным решением. Подобно невидимым чернилам на долларовой купюре, которые загораются только тогда, когда вы этого хотите, наши флуоресцентные маркеры можно включать и выключать в мгновение ока, что позволяет нам генерировать огромное количество обучающих данных», — прокомментировал работу GlowTrack аналитик биоинформатики из Института Солка Дэниел Батлер.
В будущем команда планирует поддерживать создание различных приложений на основе GlowTrack и сочетать его возможности с другими инструментами отслеживания и аналитическими подходами, которые превратят массивы данных о движении в закономерности.
«Наш подход может принести пользу множеству областей, которые нуждаются в более чувствительных, надежных и комплексных инструментах для сбора и количественной оценки движения», — утверждает Азим.
Этичный способ превратить таракана в киборга
Исследовательские группы во многих странах пытаются удаленно управлять поведением животных. Однако многие из их методов считаются неэтичными, поскольку требуют болезненного вживления датчиков, которые приводят к сокращению жизни подопытных.
Инженеры-механики из Наньянского технологического университета в Сингапуре нашли способ электронного контроля над тараканами, не причиняющего им вреда.
Из предыдущих исследований ученые установили, что таракана можно заставить повернуться, стимулируя один или другой из его усиков.
Поэтому они нашли способ надеть на каждый из них миниатюрный рукав из золота и пластика, приклеив к спине таракана рюкзак, через который слабые электрические сигналы по беспроводной связи передаются на усики. В результате чего таракан поворачивается в нужном направлении.
Схема превращения таракана в киборга. Источник — TechXplore
Кроме того, к животу насекомого приклеили электрод, который при правильной стимуляции заставлял таракана бегать быстрее или медленнее.
Исследователи протестировали своего киборга-таракана, заставив его бегать по небольшой S-образной дорожке, а также преодолевать полосу препятствий из случайно разбросанных камней. При этом они обнаружили, что могут заставить своего киборга идти, полностью повинуясь желанию экспериментаторов.
В описании работы указано, что тараканы-киборги будут использоваться для борьбы с обычными тараканами.
Источники: NASA, Alpha Centauri, Phys.org, TechXplore
Подпишись на наш телеграм канал
только самое важное и интересное
