美国全国研究委员会9月1日公布报告称,地球上空的太空垃圾数量已经达到“临界点”。该委员会呼吁美国航天局采取措施减缓太空垃圾的影响。
 
报告称,计算机模型显示,太空中轨道碎片的数量已多到足以持续碰撞并产生更多太空垃圾,威胁航天器的安全。报告认为,太空垃圾与温室气体、核废料存储等问题一样,短期的影响都不大,但如果长期得不到处理,未来将对人类社会影响巨大。报告负责人、美国航天局轨道碎片项目办公室前主任唐纳德·凯斯勒说:“当前的太空环境对航天器和宇航员越来越危险。”
 
全国研究委员会向美国航天局提供了20多项减缓和改善太空环境的建议,包括与美国国务院合作,制订清除太空垃圾的法律和管理框架。当前的相关法律禁止一国回收或搜集他国的太空物体。
 
美国战略司令部下属的空间监视网2006年共监测到9949个轨道碎片,2011年,这一数字已上升到16094个。这些轨道碎片的直径不小于10厘米。美国卫星工业协会公布的数据显示,地球上空运行的商业、军事以及民用卫星约有1000颗。
 
2009年2月,美国和俄罗斯两颗卫星在西伯利亚上空相撞,瞬间产生了大量太空垃圾,引起国际社会对太空垃圾的关注。专家认为,随着人类航天活动不断增多,太空垃圾数量也将不断增多,利用太空的国家都必须认真考虑太空垃圾问题。不过从技术上而言,回收太空垃圾在短期内很难实现。
 
 
 

本报讯 为什么人类会随着年老而丧失活力,体内堆积越来越多的垃圾?据美国物理学家组织网8月30日报道,美国南加利福尼亚大学生物学家最近发现,随着细胞老化,它们调动一种天然抗氧化剂——Lon蛋白酶的能力会大大下降,而Lon蛋白酶负责把损坏的蛋白质分解并清除掉。该发现有助于制定合理的饮食结构,开发延缓衰老过程的新药。研究论文发表在最近出版的《老年医学杂志》上。
  
    细胞利用氧气产生能量的中心是线粒体,但这一过程并不完美,氧气会泄露出来与其他元素结合,生成具有破坏性的氧化剂,会损害或杀死身体组织。Lon蛋白酶能从线粒体中清除被氧化了的蛋白质,对保护线粒体、维持线粒体再生起着重要作用。
  
    研究小组在2002年时发现了Lon蛋白酶,并发现其数量会随着年龄增加而减少。线粒体功能会随机体老化而下降,一个重要方面就是Lon蛋白酶的减少。当氧化剂攻击细胞时,氧化压力会使细胞召集这些酶来增援以抗氧化。在新研究中,他们发现老年细胞的Lon蛋白酶在应对氧化压力时明显迟钝,而且数量不再增加。
  
    “如果没有Lon蛋白酶‘后备军’,‘常备军’就无法抵抗氧化剂的持续进攻。”论文作者之一、南加州大学列奥纳多·戴维斯老年医学院教授凯文·戴维斯解释说,老化是一场最持久的战争,后备酶的补充至关重要。
  
    研究小组把人类肺部细胞暴露在过氧化氢(一种强氧化剂,机体代谢某些药物、毒素、杀虫剂或除草剂时可能产生过氧化氢)中进行实验,观察细胞与氧化剂之间的战斗。他们发现,年轻细胞能在5小时内使细胞中的Lon蛋白酶“后备军”的数量增加一倍,并保持一整天,在一些实验中,年轻细胞甚至能将“后备军”增加到7倍;中年细胞要花一整天才能调动“后备军”使酶的数量加倍,在此期间细胞则暴露于有害的氧化蛋白质中;而在老年细胞中,“常备军”也只能调动起一半,而且在24小时内并无“后备军”增援。
  
    目前,研究小组正在研究能提高Lon蛋白酶功能的新方法。戴维斯指出,机体诱发合成Lon蛋白酶的能力、抗氧化压力的能力在老化过程中更为重要,但服用Lon蛋白酶来抗衰老是没用的,因为在它们到达目标之前,就会被消化系统分解成氨基酸。(常丽君)

 

 

 

 
干细胞非常易变,它会成什么器官或组织一直让科学家琢磨不定。据美国物理学家组织网8月28日报道,最近,在美国化学学会第242届国际学术研讨会暨展览会上,科学家们汇报了一种先进的细胞培养表面,有助于科学家控制干细胞的发育方向。该研究为再生医学领域提供了一种先进方法,以此培养的器官和组织可用于移植和治疗疾病。
 
多能性人类胚胎干细胞是从胚胎衍生而来的细胞,具有发育成上百种细胞的可能。培养系统具有某种“不确定性”,不同批次的小鼠细胞可能出现多种变化,而控制它们的分化方向是干细胞医疗应用研究中的一大障碍。以前的方法是添加调控生长的物质,但这可能会给细胞带来无法预料的伤害。
 
美国威斯康辛大学化学系的劳拉·L·基斯林博士在报告会上表示,干细胞在再生医学、新药开发、生物医疗前沿中都有很大潜力,但要开发这种潜力必须克服两个难题:第一,找到能在实验室培养繁殖人类干细胞的方法;第二,控制干细胞按需分化,生长为心脏、大脑等任意类型的细胞。新方法在解决这些问题方面取得了良好效果。
 
基斯林和同事人工合成出一种纯化学培养基面,其外层表面与不同的多肽(构成蛋白质的基本单位)相对应,能大大降低干细胞发育方向的不确定性。这种纯化学的培养基面能对细胞的“信号”路径施加一种控制。“信号”是细胞内分子之间互相通讯的方式,比如告知免疫细胞准备抵抗外来感染,或告知胰腺细胞机体需要更多胰岛素等等。通过控制干细胞内部的分子通讯,研究人员能告知干细胞发育成某种特定的细胞。
 
为了测试这种纯化学培养基面改变信号的能力,研究人员还用β转化生长因子(β-TGF,能控制细胞从生长到毁灭的多种功能活性)对癌细胞进行了测试,实验结果表明,这种培养基面可以促进伤口愈合。基斯林解释说,β-TGF虽然有助于伤口愈合,但如果它接触到健康皮肤,会造成皮肤发炎。而通过这种培养基面,比如设计一种绷带,只在身体局部集中某种特殊的多肽,可让β-TGF只集中在伤口部位。
 
基斯林认为,要通过组织工程培养出替代器官,人们必须能操控细胞的发展方向。设计多套与各种多肽对应的培养表面,就能引导胚胎干细胞按照需要进行分化。这种培养表面让实验室制造器官和组织更加容易,是一种更先进的干细胞生产方法。
 
 
 
 

人民网北京8月30日电(记者 刘然 通讯员 蔡金曼) 记者从国家国防科技工业局得到消息,截至8月30日,我国第二颗月球探测卫星嫦娥二号已环绕拉格朗日L2点稳定运行近5天时间,预计9月1日与太阳、地球、L2点处在同一平面内。这标志着嫦娥二号成功完成了各项拓展试验,我国在航天领域取得又一重要跨越,为我国探月工程后续任务及深空探测的开展奠定了坚实的基础。 

    8月25日23时27分,经过77天的飞行,嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。 

    嫦娥二号拓展试验的成功实施,实现了我国航天飞行从40万公里到150万公里的跨越,以较少的代价、创新的方式,实现了曾经论证过的“夸父”计划(在日地之间的L1点上观测空间环境及其对地球的影响)的主要工程技术和部分科学目标,对于研究空间天气应用和空间环境预警都具有开创性意义。 

    嫦娥二号拓展试验的成功实施,创造了我国航天乃至国际航天的多个“第一”:是国际上第一次从月球轨道出发探测拉格朗日点的航天活动;第一次实现我国对月球以远的太空进行探测;我国第一次开展拉格朗日点转移轨道和使命轨道的设计和控制,并实现150万公里远距离测控通信。嫦娥二号成功环绕L2点飞行,标志着我国月球及深空探测领域的创新能力取得新突破,我国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2点的国家和组织。 

    嫦娥二号卫星自2010年10月1日成功发射,至2011年4月1日半年设计寿命期满,全面实现了既定的各项工程目标和科学探测任务。截至寿命期满,卫星运行状态良好,剩余燃料较充足,全系统状态正常稳定。 

    为最大限度发挥卫星的作用,深化和拓展月球及深空探测成果,国防科工局组织带领工程各有关方面,系统研究、科学策划,探月工程重大专项领导小组第八次会议综合权衡卫星状态、燃料剩余、测控通信能力、技术试验与科学探测价值等,决定嫦娥二号设计寿命期满后开展三项拓展试验:一是在已获取99.9%月球图像的基础上,补全月球南北两极漏拍点,以期获得世界最全的高分辨率月球图;二是用主发动机降轨至15公里,再次对嫦娥三号预选着陆区虹湾地区进行高清晰成像,以验证在月球背面卫星不可监测的条件下,导航控制与推进系统协同能力;三是择机离开月球,飞往L2点长期驻留,进行科学探测。 

    为确保完成三项拓展试验,国防科工局牵头,组织卫星、测控和地面应用三大系统,细致研究燃料利用、试验时机、月食应对等因素,统筹兼顾三项试验任务,明确提出了“卫星安全优先、尽量延长寿命、合理安排试验、务求最大效益”的试验原则,重点对飞往L2点探测,进行了4个多月的专题论证,形成了完整的顶层设计和实施方案,经专家评审和总指挥批准后,于4月下旬开始实施。 

    4月24日至5月20日,成功控制卫星完成对月球两极拍图,实现了高分辨率月图的完整覆盖;5月21日至23日,成功控制卫星的主发动机实施降轨,对虹湾区域进行高清晰成像,又获得了幅宽6公里左右的16轨图像,有利于进一步了解虹湾区域的地形地貌,为嫦娥三号着陆区域的选择提供更多信息。同时,验证了在月球背面不可视情况下的大推力自主轨道机动技术,为嫦娥三号月面软着陆进行技术验证。这两项试验的成功实施,为卫星飞往L2点探测创造了有利条件。 

    飞往L2点的拓展性试验,具有轨道新、距离远、飞行时间长、准备时间短等特点,试验成果将进一步验证我国深空探测关键技术,深化科学探测,获取更多创新成果,并为探月工程后续任务乃至深空探测的开展储备技术,积累宝贵的经验。 

    嫦娥二号卫星预计环绕L2点飞行至明年年底,进一步验证我国150万公里远距离测控能力。同时,嫦娥二号卫星上搭载的太阳风离子探测器、太阳高能粒子探测器、X射线谱仪及γ射线谱仪等有效载荷,将探测地球远磁尾的带电粒子,并对可能的太阳X射线爆发和宇宙γ爆等进行观测,获取科学数据,提高对日地空间环境的认识。 

 

 

 

 
北京时间8月26日消息,设在智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)日前拍摄了一张壮观的照片,科学家们将它称为“宇宙之眼”,图像于8月24日对外发布。这两个外形优雅的星系距离地球约5000万光年,位于室女座,两者之间相距约10万光年。从望远镜中看起来,两个星系的核心呈现亮白色,仿佛暗夜中发光的眼睛。
 
暗夜之眼
 
这两个星系中相对较大的那个的正式编号为NGC 4438,它原本是一个漩涡星系,但是在最近数亿年间由于和其他星系的碰撞,已经变得面目全非。
 
不过尽管这两个星系的核心部位看起来非常相似,两者的外缘部分则非常不同。根据欧洲南方天文台的描述,位于右下方较小的NGC 4435显得比较紧凑,并且内部似乎不含气体和尘埃物质。而左上角的NGC 4438在其核心的下方拥有一道尘埃带,其核心左侧还有大群的年轻恒星,其周遭也存在大量的气体物质带。
 
据估算,NGC 4438曾经遭遇严重的撞击,经历了激烈的引力扭曲作用。在撞击中,该星系的旋臂结构被严重扭曲,这样的情景也将和我们银河系的命运非常相似。在未来30—40亿年内,银河系将和其邻近的仙女座大星系相撞。
 
欧洲南方天文台表示,导致这一灾难的罪魁祸首可能就是其右下方的NGC 4435。一部分天文学家认为NGC 4438遭遇的灾难性后果是由于在大约1亿年前它和星系NGC 4435之间的距离运行到仅有1.6万光年的地方。当然,在体型较大的NGC 4438在这场近距离接触中遍体鳞伤的同时,体型较小的NGC 4435则更加“伤亡惨重”。
 
这场近距离交锋中,较大的NGC 4438损失了大批物质,并失去了有序的结构体系,但是较小的NGC 4435损失更大,它在较量中失去了绝大部分的尘埃和气体物质,从而丧失了合成新生恒星的能力。
 
星系入侵者?
 
另一种可能是巨椭圆星系M86,这是一个距离较为遥远的星系,并未出现在这张图像中。科学家们认为可能是它对NGC 4438造成了这种灾难。最新的观测发现M86和NGC 4438两大星系之间存在着一道暗弱的氢离子带将这两个庞然大物连接在一起,这强烈暗示它们过去可能曾经发生过接触或碰撞。
 
巨椭圆星系M86和“宇宙之眼”星系均属于室女座星系团,这是一个“富度”很高的星系团。“富度”是天文学上用来描述一个特定星系团中包含星系数量多寡的指标。在富度高的星系团(如室女座星系团)中,星系间的相撞是非常寻常的。因此星系NGC 4438甚至可能先后遭遇到了NGC 4435和M86的撞击。
 
这张照片是欧洲南方天文台“宇宙珍宝”项目拍摄的首张图像,这项计划旨在拍摄精美的太空照片,用以对公众和学生的教育和科学普及工作,以便激发更多人加入到天文工作中来。