|
Учёные поищут лучшие лекарства в космических кристаллах
|
|
|
|
В книге "Штамм Андромеды" Майкл Крайтон написал о космических кристаллах-убийцах-пришельцах, которые (внимание, спойлер!) в конечном итоге оказались в тупике из-за широты значений рН на Земле. На самом деле кристаллы, выращенные в космосе, могут стать ключом к новому поколению методов борьбы с раком, которые спасают жизни, а не угрожают им.
|
|
|
|
Стартап Sierra Space из Колорадо почти готов к запуску своего многоразового космического самолета Dream Chaser. На орбиту будет выведен модуль с трехмерной печатью, разработанный инженерами фармацевтического гиганта Merck. Если испытания пройдут успешно и если плавный процесс возвращения "Охотника за мечтами" сохранит этот чувствительный груз в безопасности, это может стать началом чего—то грандиозного, несмотря на то, что кристаллы микроскопические.
|
|
|
|
Краткая история космических кристаллов
|
|
|
|
Космические кристаллы звучат как что-то, что гуру астрологии повесил бы над своей кроватью, чтобы помочь себе уснуть, но здесь присутствует настоящая наука. По данным Национальной лаборатории ISS, кристаллы, выращенные в космосе, просто лучше: “Ученые предполагают, что эти наблюдаемые преимущества являются результатом более медленного и равномерного перемещения молекул в кристаллическую решетку в условиях микрогравитации”.
|
|
|
|
|
|
|
Исследования в области моноклональных антител указывают на то, что кристаллизация играет ключевую роль в разработке более стабильных механизмов подкожной доставки. Теоретически дорогостоящие сеансы химиотерапии можно заменить инъекциями, которые пациент сможет самостоятельно делать дома.
|
|
|
|
Это из области научной фантастики — а в случае со штаммом Андромеда так оно и есть в буквальном смысле, — но на самом деле правда ближе к "Назад в будущее". Исследования космических кристаллов фактически начались в начале 80-х годов, сначала в ходе разовых полетов ракет, а затем и на космическом шаттле.
|
|
|
|
В то время на эту технологию возлагалось много надежд (и ажиотажа), но в конечном итоге ей помешали две вещи. Первая - стоимость. Орбитальный аппарат "Спейс шаттл" должен был стать недорогим американским исследовательским орбитальным транспортником, но из этого ничего не вышло. Собственные затраты НАСА на каждый полет оцениваются примерно в 1,5 миллиарда долларов. Это слишком дорого даже для фармацевтической отрасли, где отчетность о квартальной прибыли часто состоит из семи и более цифр.
|
|
|
|
Рост популярности SpaceX и ее конкурентов позволил существенно снизить эти расходы, снизив стоимость доставки грузов в космос до относительно скромных 2000 долларов за килограмм. Но остается еще одна проблема: шок.
|
|
|
|
Если вы отправляетесь на орбиту только для того, чтобы вырастить какие-нибудь сверхтонкие структуры, вам же не захочется разбивать их вдребезги на обратном пути.
|
|
|
|
“Это примерно равносильно столкновению автомобиля с землей на скорости 20 миль в час”, - сказал доктор Том Маршберн об опыте приземления в капсуле, подобной Dragon. Он бы знал. Маршберн - главный астронавт Sierra и вице-президент компании по разработке человеческого фактора, но до этого он был астронавтом НАСА. Он летал на шаттлах, кораблях "Союз" и Dragon.
|
|
|
|
Компания Sierra и ее многоразовый самолет Dream Chaser готовы решить обе проблемы, связанные с затратами и шоком, одним махом.
|
|
|
|
Легкий доступ
|
|
|
|
Те из нас, кто уже достиг определенного возраста, с первого взгляда, вероятно, почувствуют некую иррациональную привязанность к Dream Chaser. Его черно-белая цветовая гамма и простой, приподнятый дизайн корпуса создают сильную атмосферу космического корабля Space Shuttle orbiter, но это не ретро-дизайн, призванный завоевать доверие. Dream Chaser имеет ряд существенных преимуществ перед Shuttle.
|
|
|
|
Во-первых, он намного меньше, примерно на четверть длины. Он аккуратно помещается в отсек полезной нагрузки ракеты ULA (United Launch Alliance) Vulcan, не требуя сложного сочетания баков, ускорителей на жидком и твердом топливе и бесконечного количества специализированного оборудования, которое сводило на нет все надежды на прибыльность космического челнока.
|
|
|
|
Ему также не требуется взлетно-посадочная полоса длиной в три мили, как шаттлу. “Он может выполнять точную посадку в любом месте, где может приземлиться Боинг-737”, - сказал доктор Маршберн.
|
|
|
|
Однако самым большим изменением является то, что он не будет летать с экипажем на борту. По крайней мере, на данный момент. Dream Chaser появился на свет в рамках контракта на коммерческую перевозку экипажа (CCtCap), конкурса, в котором также участвовали капсулы Dragon от SpaceX и Starliner от Boeing. НАСА выбрало двух победителей, а Sierra Space не повезло занять третье место.
|
|
|
|
Однако, видя потенциал, НАСА предложило достаточное количество контрактов на орбитальные перевозки, чтобы перезагрузка Dream Chaser стоила того. Слегка переработанный космический самолет будет запускаться и приземляться, как планировалось, только без людей.
|
|
|
|
Почему НАСА захотело держать Sierra Space в курсе событий? Дизайн Dream Chaser обладает рядом реальных преимуществ, особенно учитывая, что мы потенциально вступаем в эпоху космического производства. “Капсула, подобная Dragon, по своей физике и форме может сбросить только половину того, что она занимает”, - говорит Миган Кроуфорд, основатель и управляющий партнер SpaceFund, венчурного инвестиционного фонда ранней стадии развития, специализирующегося на коммерческой космонавтике. “Космический самолет имеет противоположную физику, он может сбросить в два раза больше, чем поднять”.
|
|
|
|
Таким образом, идеальная орбитальная транспортная и производственная сеть должна сочетать в себе и то, и другое.
|
|
|
|
Потенциал в условиях микрогравитации
|
|
|
|
Это и есть потенциал. На данный момент совместный проект с Merck - это своего рода доказательство концепции, модуль, напечатанный на 3D-принтере и содержащий ряд трубок, поршней и капсул. Как только смесь попадет на МКС, добровольный астронавт последовательно повернет несколько клапанов, а затем полученная смесь будет доставлена обратно на Землю для изучения специалистом компании Merck.
|
|
|
|
И они смогут сделать это быстро. Доктор Маршберн сказал, что традиционные спускаемые капсулы, такие как Dragon или "Союз", часто целыми днями трясутся на лодках или грузовиках, прежде чем их груз можно будет извлечь. Dream Chaser был спроектирован таким образом, чтобы разгрузить груз в течение часа после того, как его колеса перестанут вращаться.
|
|
|
|
Модуль Merck протестирует это быстрое извлечение, а также мягкую посадку, что обеспечит потенциал для такого рода роста кристаллов в космосе. И хотя саму МКС планируется вывести из эксплуатации к концу десятилетия, Sierra Space позиционирует свои собственные надувные орбитальные модули в качестве коммерческой альтернативы, свободной от политики и надзора со стороны МКС.
|
|
|
|
Кроуфорд из Космического фонда сказал, что экономика компании стабильна, и доказательством тому является количество игроков, пытающихся заработать на рынке космических самолетов. Такие стартапы, как Venus Aerospace, Radian Aerospace, Dawn Aerospace и Virgin Galactic, разрабатывают собственные самолеты, ориентированные на различные цели - от перевозки грузов до космического туризма.
|
|
|
|
Разработка космических лекарств потенциально может быть чрезвычайно перспективной, но у Sierra в запасе есть еще несколько стрел. Компания сотрудничает с Honda, чтобы запустить топливные элементы нового поколения в космос, и тем из вас, кому нужны более компактные и совершенные процессоры, тоже может повезти. Стартап под названием Space Forge планирует выращивать процессорные подложки на орбите, что является еще одной областью, где ключевым фактором является мягкое приземление. При преодолении барьеров, связанных с затратами на полеты, Sierra Space может преодолеть и полупроводниковый нанометровый барьер.
|
|
Более мягкий груз
|
|
|
|
Есть надежда, что в результате этих миссий появится еще один вид грузов. На данный момент Dream Chaser занимается перевозкой только грузов, но неудачи в программе Starliner могут вновь открыть возможности для перевозки людей.
|
|
|
|
“Вы видите крылатое тело, и, конечно, астронавты, особенно летчики-испытатели, хотят быть в нем”, - сказал доктор Маршберн. “В любой момент мы сможем использовать уже проделанную работу, чтобы подготовить его”.
|
|
|
|
Если это и произойдет, то на это потребуется некоторое время. Tenacity, первый "Охотник за мечтами", проходит окончательную проверку в НАСА, ожидая своего шанса отправиться на МКС в конце этого года. Второй "Почтение" в настоящее время находится в стадии производства.
|
|
|
|
Источник
|
