10 įspūdingų mokslo pasaulio įvykių 2021-aisiais

Nors 2021-ieji vis dar buvo apgaubti COVID-19 šešėlio, mokslininkams buvo ką veikti ir jie išties padarė nemažai. Daug dėmesio pastaraisiais metais susilaukė ekspansija į kosmosą, ypač per Kalėdas paleistas Jameso Webbo teleskopas, marsaeigio nuotykiai Raudonojoje planetoje ir turtingiausiųjų kosminės lenktynės, tačiau ne ką mažiau reikšmingi buvo ir kiti įvykiai, pavyzdžiui, vakcinos nuo maliarijos sukūrimas ir pirmą kartą istorijoje žmogui persodintas kiaulės inkstas.

Milijardierių kosmoso lenktynės

2021-ieji buvo kosmoso turizmo eros pradžios metai. Liepos mėnesį pirmą kartą istorijoje virš Žemės orbitos pakilo komercinė raketa „New Shepard“, sukurta milijardieriui Jeffui Bezosui priklausančios kompanijos „Blue Origin“. Šis 11 minučių trukmės skrydis tapo itin svarbiu momentu kosmoso turizmo pramonei. Savaite anksčiau į kosmosą išskrido milijardierius Richardas Bransonas bendrovės „Virgin Galactic“ erdvėlaiviu, tačiau jis nepakilo aukščiau Karmano linijos, tarptautiniu mastu pripažįstamos kosmoso riba. Per pusmetį įvyko dar keli komerciniai skrydžiai į kosmosą, viename jų dalyvavo ir legendinio serialo „Žvaigždžių kelias“ aktorius Williamas Shatneris.

Šios kelionės rodo įspūdingą technologinę pažangą. Pastarąjį dešimtmetį turėjome progą pamatyti spartų kosmoso technologijų vystymąsi, pirmiausia – privačių kompanijų, tokių kaip „SpaceX“, kuriamus palydovus. Dabar šios įmonės kuria savo raketas ir kosminių skrydžių raketas, konkuruoja su tokio kalibro bendrovėmis kaip NASA ir parodo, kad kosmosas gali tapti prieinamas daugybei žmonių.

Jameso Webbo teleskopo paleidimas

Metų pabaigoje NASA pagaliau paleido ilgai lauktą Jameso Webbo teleskopą – galingiausią žmonių sukurtą kosminę observatoriją, kainavusią 10 milijardų dolerių. Šis teleskopas pradėtas kurti dar 1996-aisiais, tačiau jo paleidimas dėl užsitęsusių darbų ir nepalankių sąlygų buvo atidėtas ne vieną kartą. Mokslininkai tikisi, kad jis atsakys į klausimus apie Saulės sistemą, ištyrinės egzoplanetas ir pažvelgs daug giliau į Visatą, nei iki šiol buvo įmanoma, – leis pamatyti pirmąsias galaktikas, susiformavusias Visatos pradžioje po Didžiojo sprogimo.

Jameso Webbo misijos tyrėjai laukė tris dešimtmečius, nuo pat tada, kai 90-aisiais į kosmosą paleistas jo pirmtakas Hubble`io kosminis teleskopas. Pasak inžinierių, Jameso Webbo teleskopas už Hubble`io teleskopą galingesnis šimtąkart.

NASA marsaeigis nusileido Raudonojoje planetoje

2020 metų liepą iš Žemės išskridęs marsaeigis „Perseverance“ 2021-ųjų vasarį sėkmingai nusileido Raudonojoje planetoje ir nuo to laiko spėjo mokslininkams pateikti daug naujos informacijos apie Marsą. Šios misijos tikslas – išsiaiškinti, ar Marse kada nors egzistavo gyvybė, ir suprasti, kokia buvo šios planetos geologinė evoliucija, kaip keitėsi Marsas laikui bėgant. Marsaeigis taip pat turėtų suteikti daugiau žinių sprendžiant klausimus, kaip paruošti žmones nusileisti Marse.

„Perseverance“ jau paėmė Raudonosios planetos uolienos mėginį, jis vėliau bus pargabentas į Žemę ir ištirtas mokslininkų. NASA taip pat pavyko atlikti pirmąjį istorinį skrydį į svetimame pasaulyje – jau kelis kartus virš planetos paviršiaus skraidė bepilotis orlaivis „Ingenuity“. Šis eksperimentas dar labiau išplės mokslininkų akiratį ir galimybes, ką dar įmanoma panaudoti Marso tyrimuose.

Klimato viršūnių susitikimas COP26

Pastaraisiais metais kaip niekada anksčiau buvo daug kalbama apie klimato kaitą ir visuotinį atšilimą – diskusijas vainikavo COP26 konferencija. Joje beveik 200 pasaulio valstybių tarėsi, ką daryti, kad temperatūra Žemėje iki šimtmečio pabaigos nepakiltų daugiau nei 1,5 laipsnio. Buvo nuspręsta, kad reikia palaipsniui atsisakyti iškastinio kuro, sumažinti išmetamo metano kiekį, sustabdyti miškų kirtimą ir imtis kitų veiksmų gelbėjant planetą nuo katastrofos.

Šiai konferencijai toną davė anksčiau paskelbta Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos (IPCC) ataskaita, kurioje mokslininkai įspėjo apie pragaištingus klimato kaitos padarinius. Įspėta, jog tokių padarinių, kaip kylantis jūros lygis ir Žemės ledynų tirpsmas, „neįmanoma panaikinti šimtmečius ar net tūkstantmečius“, net jei žmonija drastiškai sumažintų anglies dioksido taršą, o 1,5 laipsnių riba bus viršyta iki 2030-ųjų, jei skubiai nebus imtasi atitinkamų priemonių.

Masinė vakcinacija nuo COVID-19

COVID-19 vakcinų sukūrimas, klinikiniai tyrimai ir masinis skiepijimas nuo šios ligos įvyko vos per dvejus metus – tai tikriausiai rekordiniai metai medicinos mokslo istorijoje. Mokslininkų ir tūkstančių savanorių dėka vakcinos tapo prieinamos dar praėjusių metų gruodį ir vos per pusę metų jomis jau galėjo skiepytis didžiulė dalis planetos gyventojų. 2021 metais pasauliui buvo pateikta daugiau nei 8 milijardai vakcinų dozių, daugiau nei pusė planetos gyventojų gavo bent vieną skiepą. Apmaudu tik tai, jog vos 6 proc. visų vakcinų skirta mažas pajamas gaunančioms šalims.

Nors kova su COVID-19 vis dar tęsiasi dėl atsirandančių viruso atmainų, skiepai išgelbėjo daugybę gyvybių. Europoje turime net 5 patvirtintas vakcinas nuo koronaviruso sukeliamos infekcijos ir bendromis pastangomis galime įveikti pandemiją.

Aptikta pirmoji planeta už Paukščių Tako ribų

Mokslininkai pirmą kartą istorijoje aptiko planetą už mūsų galaktikos ribų. Iki šiol rasta beveik 5 tūkst. egzoplanetų – pasaulių, skriejančių aplink žvaigždes už mūsų Saulės, tačiau visos jos yra Paukščių Tako galaktikoje. Potenciali Saturno dydžio planeta, kurią atrado NASA „Chandra“ teleskopas, yra Sūkurio (Mesjė 51) galaktikoje. Galima planeta yra už milijonų šviesmečių nuo Paukščių Tako galaktikos.

Mokslininkai šią „ekstroplanetą“ pavadino M51-ULS-1b, o jos atradimas gali pakeisti būdą, kaip ieškoma planetų už Saulės sistemos ribų – Paukščių Take ir dar toliau už mūsų galaktikos.

Žmogui persodintas kiaulės inkstas

JAV medikų komandai pavyko laikinai prijungti kiaulės inkstą žmogui, o operacijai vadovavęs medikas šį istorinį įvykį pavadino „potencialiu stebuklu“, pranešė BNS. Per eksperimentinę operaciją genetiškai modifikuoto gyvūno donoro organas buvo įsodintas pacientui, kurio smegenys buvo mirusios, o kvėpavimą palaikė aparatūra.

Ankstesni tyrimai parodė, kad kiaulių inkstai, persodinti nežmoginiams primatams, yra gyvybingi iki metų, tačiau tai buvo pirmas kartas, kai ši procedūra buvo išbandyta su žmogumi. Ši žinia – reikšmingas mokslinis pasiekimas, jeigu visi duomenys teisingi, tai galima laikyti dideliu žingsniu organų persodinimo srityje, galinčiu išspręsti kritinį organų stygių.

Dalelių fizikos atradimai

Eksperimentinės dalelių fizikos mokslininkams pastarieji metai taip pat suteikė džiugaus jaudulio. Pavasarį CERN laboratorijoje dirbantys fizikai pastebėjo neįprastą signalą, užsienio spauda jį pavadino naujos rūšies fizikos užuomina ar netgi „nauja gamtos jėga“. Tuomet buvo atrastas 3,1 standartinis nuokrypis nuo Leptonų universalumo hipotezės, tai yra Naujosios fizikos ženklas (angl. evidence). Nors ir ne atradimas, vis dėlto tai – svarbus „įkaltis“.

Netrukus po to Čikagoje esančios Fermi nacionalinės greitintuvų laboratorijos tyrėjai pastebėjo potencialių ženklų, liudijančių penktą fundamentalią gamtos jėgą. Eksperimento metu ieškota naujų fizikos reiškinių ženklų, tiriant subatominių dalelių – miuonų – elgesį, jis mokslininkams pasirodė neįprastas. Rastas didelis nuokrypis nuo Standartinio modelio (plačiai pripažinta teorija, paaiškinanti, kaip elgiasi Visatos statybiniai blokai) hipotezės – 4,2 sigmos, tačiau dar per mažas, kad būtų oficialus atradimas. Vis dėlto jeigu jis būtų patvirtintas, tai reikštų, kad egzistuoja mums nežinomų dalelių ir / arba jėgų, kurios greičiausiai žymiai silpnesnės už mums žinomas, tačiau vis tiek dalyvauja sąveikose kaip aukštos eilės pataisos.

O lapkričio pabaigoje Didžiajame hadronų greitintuve (Large Hadron Collider – LHC) pirmą kartą buvo atrasti neutrinai – itin mažos elementariosios dalelės, lakstančios beveik šviesos greičiu. Mokslininkų teigimu, toks atradimas turėtų leisti daugiau sužinoti apie tamsiosios materijos prigimtį.

Užbaigta žmogaus genomo seka

Prieš daugiau nei du dešimtmečius mokslininkai džiūgavo sudarę pirmąjį žmogaus genomo juodraštį. Tačiau jis nebuvo baigtas. Net ir ilgus metus dedant didžiules pastangas, kad spragos būtų užpildytos, maždaug 8 proc. mūsų genetinio kodo vis dar buvo sunkiai perkandami.

2021-ųjų gegužę 99 tyrėjų komanda surinko tai, ką jie pavadino „pirmąja tikrai visa“ žmogaus genomo seka, apimančia 3,055 milijardo bazinių porų per 23 chromosomas. Tyrimas, kuris dar nėra recenzuotas, prideda beveik 200 milijonų bazinių porų ir daugybę pataisymų prie ankstesnių genomo analizių, įskaitant paslaptingų dalių, kuriose gausu pasikartojančių genetinių segmentų, užpildymą. Tyrimas yra reikšmingas pasiekimas, tačiau reikia dar šį tą nuveikti: mokslininkai dar turi visiškai nusekvenuoti Y chromosomą.

Maliarijos vakcina

Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) rekomendavo naudoti pirmą istorijoje vakciną nuo maliarijos – ligos, kuri žmoniją kankina tūkstančius metų. Ši žinia buvo pasitikta kaip ypatingas medicinos proveržis. Afrikoje maliarija pasiglemžė gerokai daugiau gyvybių nei koronaviruso infekcija – beveik pusę milijono aukų. Ši vakcina yra įrodymas, kad skiepai nuo sudėtingos maliarijos ligos yra įmanomi.

Maliarijos parazitai išsivystę taip, kad apeitų žmogaus imunitetą, todėl medicinai su jais kovoti gerokai sunkiau nei su bet kokiu virusu. Štai kodėl taip ilgai nebuvo vakcinos. Naujai patvirtintos vakcinos „Mosquirix“ veiksmingumas klinikinių tyrimų metu per vienus metus siekė apie 56 procentus. Tai reiškia, kad uodų įkandimų prevencija, pavyzdžiui, dengiantis tinkleliais ir purškiantis repelentais, tebėra aktuali, tačiau šie skiepai vis tiek nepaprastai svarbūs ir gali padėti išsaugoti šimtų tūkstančių žmonių gyvybes.