سال اکتشاف در دوردست‌های عالم

سال کشف سیاره‌های مشابه زمین

کشف سیاره زمین‌مانند در نزدیک‌ترین منظومه

یکی از خبرهای شگفت‌انگیز نجومی سال 1395 کشف سیاره‌ای تقریبا هم‌اندازه زمین به نام پروکسیما ـ بی بود که به دور نزدیک‌ترین ستاره به منظومه شمسی در گردش است. ستاره پروکسیما قنطورس، نزدیک‌ترین ستاره به خورشید است و اگر روزی فضاپیمایی بتواند با سرعت نور حرکت کند، حدود 2/4 سال طول می‌کشد تا به آن برسد؛ بنابراین کشف سیاره‌ای با شباهت‌هایی به تنها سیاره قابل سکونت منظومه شمسی در کمترین فاصله ممکن به زمین می‌تواند فصل جدیدی در تحقیقات راجع به حیات فرازمینی آغاز کند.

کشف 7 سیاره شبیه زمین در یک منظومه

هنوز شش ماه از خبر این کشف نگذشته بود که ناسا در کنفرانس خبری از کشف هفت سیاره فراخورشیدی با مشخصه‌های فیزیکی شبیه زمین خبر داد. کشف این تعداد سیاره شبیه زمین در یک منظومه ستاره‌ای، خبری بی‌سابقه در دنیای نجوم است و امکان وجود آب مایع روی سطح این سیاره‌ها، احتمال کشف نشانه‌های حیات را دوچندان کرده است. گرچه این منظومه 39 سال نوری از زمین فاصله دارد، اما شرایط لازم برای میزبانی حیات را بیش از هر منظومه فراخورشیدی دیگری دارد. به این ترتیب منجمان در نظر دارند در چند سال آینده این سیاره‌ها را بدقت مطالعه کنند. پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب تا کمتر از دو سال دیگر نیز می‌تواند پرده از رازهای این سیاره‌ها بردارد.

در مرزهای فضا چه گذشت؟

پیشتازی فضاپیمای جونو

معمولا چند سال طول می‌کشد تا ماموریت‌های اکتشافی فضاپیماها به مقصد اجرام منظومه شمسی به هدف نزدیک شود. هنگامی که نامی از ماموریتی جدید به زبان می‌آید، باید چند سال تا شنیدن خبر دستاوردهای آن ماموریت انتظار کشید. فضاپیمای جونو یکی از همین ماموریت‌های طولانی مدت فضایی بود که پس از پنج سال، سال 1395 به مدار سیاره مشتری رسید. از زمان رسیدن به مقصد، جونو 20 ماه زمان داشت تا در مدار سیاره مشتری به کاوش بپردازد و با ارسال تصاویر متفاوت از بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی ما را شگفت‌زده کند. این ماموریت همچنان تا یک سال دیگر ادامه خواهد داشت. کاوش‌ها و داده‌های جونو به ما کمک می‌کند تا به چگونگی پیدایش زمین و سایر سیاره‌های منظومه شمسی پی ببریم.

پایان کار رزتا

فضاپیمای رزتا که از سال 1392 آماده داده‌برداری شده بود تا دنباله‌دار چریومف ـ گراسیمنکو را دنبال کند، سرانجام مهر ماه امسال به ماموریت خود پایان داد و برای همیشه خاموش شد. رزتا 786 روز به دنبال کشف عناصر به وجود آورنده حیات این دنباله‌دار را تعقیب می‌کرد. هدف ماموریت رزتا و کاوشگر همراه آن با نام فیله کشف اجزای تشکیل‌دهنده حیات، یعنی نوعی از آمینواسیدها بود که ابتدای تشکیل زمین به پیدایش حیات منجر شده است. دنباله‌دارها نیز محل خوبی برای کشف این مولکول‌ها به شمار می‌روند. سال گذشته، سالی متفاوت برای رقابت شرکت‌های خصوصی حمل و نقل فضایی بود. شرکت اسپیس ایکس در این سال موفق شد موشک فالکون 9 را با موفقیت به صورت عمودی روی سکویی در اقیانوس فرود آورد. همزمان شرکت بلواوریجین نیز در بازگرداندن موشک‌ها به زمین با اسپیس ایکس به رقابت پرداخت. این شرکت نیز موشک‌های خود را از ارتفاع صد کیلومتری زمین با موفقیت به زمین بازگرداند. همچنین تابستان گذشته چین اعلام کرد بزودی رقیبی برای ایستگاه فضایی بین‌المللی در مدار زمین قرار می‌دهد و ایستگاه فضایی بین‌المللی این کشور تا سال 1399 / 2020 فعالیت خود را آغاز می‌کند. به همین منظور چین دومین ایستگاه فضایی آزمایشی خود را در این سال به فضا پرتاب کرد تا شرایط لازم برای ساخت ایستگاه بین‌المللی را فراهم کند.

تولد نوزادی با 3 والد

محققان علوم پزشکی سال‌هاست درباره جنبه‌های مختلف لقاح مصنوعی تحقیق و روش‌های مختلف را آزمایش می‌کنند، اما امسال خبر تولد نوزادی با سه والد، رخدادی متفاوت از آنچه بود تا به حال درباره لقاح مصنوعی شنیده‌ایم. در این تکنیک نطفه نوزاد از ترکیب ماده ژنتیک سه والد تشکیل شده است. این روش که نام علمی آن انتقال میتوکندری است، نوع خاصی از لقاح در شرایط آزمایشگاهی (IVF) است و برای درمان یک نقص ژنتیک استفاده می‌شود. اولین کودکی که به این روش به دنیا آمده است الان نزدیک به یک سال سن دارد و بعد از آن زنانی با روشی مشابه باردار و صاحب فرزند شده‌اند.

در روش انتقال میتوکندری، تخمک مادر و تخمک اهداکننده با اسپرم پدر بارور می‌شود و پیش از تقسیم سلولی، هسته تخمک اهداکننده بیرون آورده شده و هسته تخمک مادر جایگزین می‌شود. استفاده از این روش هنگامی کارآمد است که پای یک نقص ژنتیک در میان باشد. ژن‌های کنترل‌کننده میتوکندری از طرف مادر به ارث می‌رسد و می‌تواند باعث بیماری‌های قلبی، کبدی، عصبی یا عضلانی شود. به این ترتیب روش انتقال میتوکندری، سلول اصلاح شده ژن مادر و میتوکندری اهداکننده را ترکیب کرده و می‌تواند از بروز بیماری‌های ارثی جلوگیری کند. علاوه بر این که در این روش فقط 1/0 درصد اطلاعات ژنتیک فرد اهداکننده به نوزاد منتقل می‌شود و تاثیری در رفتارهای ژنتیک کودک نخواهد داشت.

رکورد گرم‌ترین روزهای تاریخ و فناوری‌های مقابله با آن

گرمایش جهانی یکی از دغدغه‌های فعالان محیط زیست در چند سال اخیر است. این معضل در صورتی که با همین روند پیش رود تا چند سال آینده مشکلات غیرقابل جبرانی برای محیط زندگی انسان و تنوع زیستی مناطق مختلف به وجود می‌آورد. محققان معتقدند برای پیشگیری از روبه‌رو شدن با عواقب جبران‌ناپذیر تغییرات آب و هوایی، دمای زمین نباید بیش از دو درجه سانتی‌گراد افزایش یابد؛ در حالی که شش ماه نخست سال گذشته، رکورددار گرم‌ترین ماه‌های زمین در 122 سال گذشته بود و نگرانی محققان این حوزه را بیش از هر زمانی افزایش داد. گرچه اقدامات توافق‌نامه پاریس برای کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی زمین بنا بود در این سال آغاز شود، اما با روی کار آمدن دونالد ترامپ، رئیس جمهور جدید آمریکا، آینده این فعالیت‌ها تا حدودی تحت تاثیر قرار گرفت. از نظر ترامپ نگرانی درباره تغییرات آب و هوایی بی‌مورد است و نیازی به کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی وجود ندارد.

این در حالی است که از زمان وقوع انقلاب صنعتی در اواسط قرن هجدهم میلادی، انسان بیش از هر موجود زنده‌ای روی زمین گاز دی‌اکسید‌کربن در جو زمین تولید کرده است. به این ترتیب سطح گازهای گلخانه‌ای زمین روز به روز افزایش پیدا کرده که گرمایش جهانی یکی از اثرات آن است. علاوه بر این، سال گذشته یخ‌های قطب شمال زمین بیش از هر زمان دیگر ذوب و باعث بالا آمدن بیش از حد سطح آب‌های این ناحیه شده است. یکی از عواقب گرمایش جهانی که زمین در آینده نزدیک با آن مواجه می‌شود، شهرهایی است که سال‌های آینده زیر آب می‌روند و به تبع آن افزایش مهاجرانی که قربانی تغییرات آب و هوایی خواهند شد. گیر انداختن کربن، یکی از راه‌های مهم حفظ تعادل انتشار گاز دی‌اکسید‌کربن در زمین است. محققان در ایسلند سال گذشته راهی یافتند تا از ورود بیش از حد دی اکسید کربن به جو زمین و آسیب‌های ناشی از گازهای گلخانه‌ای جلوگیری شود. در این پروژه آنها دی‌اکسیدکربن را داخل صخره‌های آتشفشانی در ایسلند پمپاژ کردند. به این ترتیب این گاز مجدد وارد جو زمین نمی‌شود و در فرآیندی طبیعی به کربن معدنی و در نهایت سنگ آهک تبدیل می‌شود. با وجود چنین راهکار خلاقانه‌ای، به دلیل حجم بسیار گاز گلخانه‌ای که انسان تولید می‌کند، همچنان باید به راه‌حل‌های کارآمدتر اندیشید.

ربات‌ها دنیای پزشکی را چگونه متحول کردند؟

روش‌های درمانی همواره پیشرفت خود را مدیون توسعه دانش و فناوری هستند و روند بهبود را سریع‌تر و ساده‌تر می‌سازند.

یکی از فناوری‌هایی که سال گذشته مسیر تازه‌ای پیش روی دنیای پزشکی قرار داد، فراهم کردن امکان حرکت برای بیماران قطع نخاعی بود. گرچه این روش هنوز راه طولانی تا عملی شدن در پیش دارد و با چالش‌های زیادی روبه‌رو ست، اما آغاز مسیری امیدوارکننده برای پزشکان و بیماران است. فناوری جدید با تعبیه تراشه‌هایی روی مغز و نخاع، پلی میان این دو قسمت برقرار می‌کند تا امکان ارسال و دریافت فرمان‌های مغز فراهم شود.

ساخت رباتی با حس لامسه

از طرف دیگر سال‌هاست بازوهای رباتیک به کمک افرادی آمده‌اند که نقص حرکتی دارند. مشکل این بازوها همواره توانایی کنترل آنها بوده است. سال گذشته علی رضایی، محقق دانشگاه اوهایو با همکاری محققان دیگر، مجموعه‌ای از الکترودهایی برای مغز طراحی کردند که ماهیچه‌ها را تحریک می‌کند و امکان کنترل دست رباتیک را فراهم می‌آورد. در کنار این ربات‌ها، ربات‌های جراح ساخته شده‌اند که می‌توانند کارهای ساده جراحی را مستقل انجام دهند و روش‌ها و ابزارهای مناسب را انتخاب کنند. با وجود توانایی این ربات‌ها در ایجاد برش و بخیه زدن قسمت‌های مختلف بدن، اما نمی‌توانند سیستم‌های پیچیده بدن انسان را به‌دقت تحلیل کنند و در بهترین حالت دستیاری برای پزشکان خواهند بود، اما ربات هیروسرج دانشگاه هاروارد آمریکا پا را از این هم فراتر گذاشته و رباتی دارای حس لامسه است. این سیستم رباتیک در جراحی لاپاروسکوپی برای کاهش خطر از دست دادن خون و ابتلا به عفونت کارآمد است و می‌تواند ناهنجاری‌های بافتی را بخوبی تشخیص دهد.

سپیده شعرباف