А Вы никогда не думали, что у Вас за границей есть богатый дядюшка, который не знает, кому завещать свои миллионы?
Я настоятельно советую Вам попытать счастье и постараться найти своих родственников через сайт база-фамилий.рф, где хранятся данные о всех жителях планеты Земля!

Радар «Хэйстэк»

Самую полную измерительную информацию о среднеразмерном КМ на сегодняшний день дают кампании наблюдений наземными средствами и, прежде всего, с помощью РЛС «Хэйстэк» и ХЭКС.

Рис. 15. Распределение по высоте количества КО, обнаруженных радаром «Хэйстэк» в 547,6-часовом сеансе в парковом режиме при угле места 90°, и каталогизированных КО (данные НАСА)

На рис. 15 показано распределение обнаруженного в одной из кампаний (продолжительностью 547,6 ч) радаром «Хэйстэк» (в вертикальном парковом режиме) КМ размером от 1 см до 10 см по высотам в сравнении с распределением каталогизированных КО с дискретностью 100 км [Orbital…, 1995; Stansbery et al., 1994].

Бросается в глаза подобие этих двух распределений. Но есть между ними и различия. Объем популяции КМ, обнаруженного «Хэйстэком», ниже 1000 км с падением высоты уменьшается быстрее, чем количество каталогизированных КО, а в области 900_1000 км наблюдается явный пик в популяции КМ, обнаруженного «Хэйстэком», и такого пика нет (наоборот, имеется небольшой провал) в популяции крупных (каталогизированных) КО.

Первое различие вполне согласуется с предположением большей подверженности среднеразмерных КО, чем крупных, торможению в атмосфере, а пик в области 900_1000 км еще раз указывает на то, что источник образования частиц размером 1…10 см в этой области высот — скорее всего незарегистрированные разрушения крупных КО. Этим же можно объяснить и небольшой провал в распределении крупных КО.

Поскольку «Хэйстэк» позволяет оценивать также наклонение и эксцентриситет, его измерения свидетельствуют, что среднеразмерный КМ чаще, чем крупные КО обнаруживается на орбитах с меньшими наклонениями и большим эксцентриситетом. Кроме того, большое число КО, обнаруженных на высоте 900_1000 км, движутся по почти круговым орбитам с наклонениями ~65° [Stansbery et al., 1994]. После тщательного анализа результатов наблюдений «Хэйстэка» американские эксперты пришли к выводу, что большое количество КО на высотах 900…1000 км, имеющих наклонение орбит 60_70°, говорит о наличии мощного источника образования среднеразмерного КМ в этой области. Если бы этот источник был взрывом или столкновением крупных КО, то разброс параметров орбит КМ был бы гораздо шире, чем наблюдаемый, хотя в этой популяции могут быть и продукты неизвестных взрывов. Поляриметрические измерения «Хэйстэка» показывают, что частицы КМ из этой популяции имеют относительно гладкие и близкие к сферической поверхности, а не изрезанные, которые были бы типичны для продуктов взрывного разрушения. Анализ орбитальных и физических характеристик популяции показывает, что эти объекты могут быть десятками и сотнями тысяч капель диаметром 0,6_2,0 см натрий-калиевого охладителя, вытекающего из нефункционирующего реактора российского КА системы морской космической разведки и целеуказания RORSAT [Kessler et al., 1995; Stansbery et al., 1995].

Гораздо меньше наблюдений, свидетельствующих о возможных источниках других концентраций КМ, не предсказанных моделями. Таких, например, как концентрация КМ, обнаруженная «Хэйстэком» на наклонениях 25…30°. Это другой район, в котором наблюдалось очень мало разрушений [Kessler, 1993].

Космический аппарат LDEF выглядит как школьный автобус, но по сути является сверхсовременной экспериментальной лабораторией

В ОКП существуют весьма многочисленные популяции мелкого КМ (размером < 1 см и < 1 мм). О их наличии мы узнаем из анализа возвращаемых на Землю КА (LDEF, PALAPA, Solar Max и др.) и, в значительно меньшей степени ввиду их ограниченности, от активных бортовых датчиков (например, установленных на борту шаттла, ОС «Салют», «Мир», КА LDEF, 91 EURECA). Но все эти данные пришли с высот менее 600 км. Можно только предполагать, что на больших высотах из-за малого влияния атмосферы плотность частиц размером менее 1 мм должна возрастать с высотой.

Образование мелких техногенных частиц, так же как и среднеразмерных, связано либо с выводом и функционированием КА (окись алюминия и т. п.), либо с разрушениями крупных КО (взрывы, столкновения, старение поверхности). Продукты выхлопа твердотопливных двигателей имеют приблизительно сферическую форму и диаметр в среднем 10 мкм. Возмущающие силы действуют на мелкие частицы еще интенсивнее. В частности, из-за, как правило, большего отношения A/M у мелкого КМ, последний существенно подвержен воздействию давления солнечной радиации и сопротивления атмосферы. Анализ показывает, что менее 5 % окиси алюминия остаются на орбитах не больше одного года [Muller, Kessler, 1985], тогда как крупные продукты разрушений могут находиться в космосе годами.

Рис. 16. сравнение выхода фрагментов различных размеров в результате взрыва и сверхзвукового столкновения

Продукты разрушений по размерам охватывают все диапазоны (крупный, среднеразмерный, мелкий) и имеют значительное разнообразие форм. Различные виды разрушений характеризуются и разным соотношением образующихся крупных, мелких и среднеразмерных осколков (см., рис. 16, где сравнивается выход фрагментов различных размеров в результате взрыва и сверхскоростного столкновения КО). Предполагается, что мелкие осколки в момент образования характеризуются более широким диапазоном векторов начальных скоростей, чем крупные и среднеразмерные и столь же широким диапазоном начальных и эволюционирующих орбит.

В [Orbital___, 1995] приведен краткий обзор результатов экспериментов с LDEF. Подробный же отчет о результатах обследования поверхности этого КА содержится в выпущенном НАСА трехтомнике [LDEF_, 1993]. Измерения, полученные от активных датчиков с борта LDEF в первый период его полета (1984-1990), впервые указали на высоко динамичную природу популяции мелкого КМ. Это было подтверждено также экспериментом с КА HITEN [Munzenmayer et al., 1993]. Эксперимент с космической пылью [Mulholland et al., 1991] был единственным экспериментом в программе LDEF, в котором измерялось время удара. Оказалось, что большинство ударов было связано со скоплениями КМ. Это, конечно, не могла бы показать миссия с пассивными датчиками.

Эксперимент поучительный, так как продемонстрировал, что именно регистрация времени ударов открывает возможность отследить динамику популяции среднеразмерного и мелкого КМ. Если бы на пути этих потоков оказались бы СН, работающие в парковом режиме, они отметили бы увеличение интенсивности потока КМ на 3…5 порядков в течение нескольких минут. В процессе полета LDEF эти скопления обнаруживались снова и снова приблизительно в одной и той же точке орбиты LDEF, которая медленно перемещалась с характерной скоростью прецессии орбиты, что позволило вычислить параметры орбит скоплений КМ. Существование таких скоплений указывает на то, что в предыдущем, пассивном эксперименте с LDEF измеренный им, сильно усредненный за 6 лет полета интегральный поток КМ на самом деле мог быть очень зависимым от времени, особенно для мелкого КМ, из которого эти скопления преимущественно состояли.

Результаты экспериментов с LDEF заставили задуматься над возможными источниками образования обнаруженных роев КМ. Выдвигалось предположение, что они состоят из окиси алюминия — продукта работы твердотопливного реактивного двигателя. Однако такие частицы быстро сходят с орбиты, т. е. не могут существовать несколько месяцев. Дональд Кесслер предположил, что отработавшая ступень РН могла медленно испускать остатки пылевидных частиц и тем самым сформировать долго живущие скопления [Kessler, 1993]. Другим возможным источником могли быть кусочки краски, эродировавшие под действием атомарного кислорода с поверхности КО на высокоэллиптической орбите. Уже в другой своей работе Д. Кесслер показал, что для образования такого скопления КМ, какой наблюдался LDEF, требуется расход менее 1 г краски в год с поверхности КА или РН [Kessler, 1990]. Высказывалось также предположение, что наблюдавшиеся рои — продукты неизвестных разрушений. В работе [Potter, 1993] было показано, что малые частицы, образовавшиеся в результате сверхскоростных столкновений среднеразмерных и крупных КО, могут создавать скопления КМ с распределением размеров, аналогичных тому, который был у обнаруженных LDEF.

Все это очень интересно, но объективный вывод неутешительный: объем измерений малоразмерных частиц (<< 1 см), который к тому же удалось получить только на низких высотах, настолько незначителен, что нет оснований делать какие-либо выводы относительно распределения мелкого мусора по высотам. Кроме того, на самых низких орбитах, вследствие кратковременного орбитального существования КО в этой области, среда очень динамична и претерпевает существенные изменения в самый короткий период времени. Таким образом, для объективного описания малоразмерной популяции КМ в настоящее время недостаточен не только объем необходимых измерений, но и частота их обновления.

Наши знания о популяциях мелкого и среднеразмерного КМ составлены, главным образом, путем экстраполяции с использованием незначительного объема измерений и далеко не совершенных моделей. Улучшить модели помогло бы выяснение источников образования мелкого и среднеразмерного КМ.

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

О Боже, Дин Винчестер снова попал… но уже не в ад, в чистилище! Хотите узнать, как наш герой выпутается из этой пренеприятнейшей ситуации и надерет задницы тварям из преисподней, тогда смотрите прямо сейчас самый очешуенный сериал в мире — Сверхъестественное 8 сезон.
Увидеть новые серии вашего любимого сериала Вы сможете только, если прямо сейчас посетите сайт supernatural-word.ru!

Анализ распределения КМ по различным параметрам приводит к следующим выводам.

Рис. 12. Каталогизированные космические объекты

Рис. 13. Космические объекты вместе с геостационарным кольцом. Вид с Северного полюса

Рис. 14. «Срез» каталога КО на фоне Земли

Крупный КМ достаточно хорошо описан в каталогах КО обеих СККП и в архивах результатов независимых от СККП наблюдений, поэтому о его распределениях можно говорить с наибольшей достоверностью. Общая картина пространственного распределения крупного КМ наглядно и с высокой достоверностью характеризуется рис. 12-14, представляющими собой временные срезы реального каталога в разных ракурсах.

Из гистограмм на рис. 3 и 4 следует, что явная концентрация КМ наблюдается на высотах ниже 2000 км, на 20 000 км и в геостационарном кольце. Причем ниже 2000 км распределение очень неравномерное: явные максимумы плотности наблюдаются на высотах от 900 до 1000 км и от 1400 до 1500 км. Значительной плотностью засоренности характеризуются также высоты от 700 до 900 км, от 1000 до 1200 км и от 1500 до 1600 км. Что касается состава КМ, то на этих высотах обращаются в основном осколки разрушений, случившиеся между 2000 и 18 000 км, сопутствующие выводу и функционированию космических аппаратов, а выше — отработавшие КА, РН и их крупные фрагменты.

Из рис. 1 видно, что большинство орбит, кроме ГСО, имеют сравнительно большие наклонения. Различие в наклонениях приводит к асимметричному распределению КО по широте. Например, орбиты с низкими наклонениями как бы «оттягивают» на себя КО из довольно переполненных высокоширотных областей.

Строго полярных орбит мало, поэтому над полюсами Земли плотность КО низка. Некоторое повышение плотности наблюдается на наклонениях 63…65°. Эту нишу заполняют высокоэллиптические орбиты аппаратов типа «Молния» и сопутствующий им КМ. Полусинхронные орбиты поделены между Россией и США. Орбиты американских КА имеют наклонение 55°, а российских — 65°.

Самая переполненная орбита — ГСО. Для сохранения выделенной КА долготы точки его стояния (если он функционирующий) осуществляются периодические коррекции орбиты, которые также поддерживают значение наклонения орбиты близким к нулю. Если этого не делать, то случится то же, что происходит с отработавшими (пассивными) КА (не переведенными на орбиту захоронения) или с фрагментами их разрушения и сопутствующим КМ. Орбитальная плоскость таких КО под воздействием несферичности Земли и возмущений от Луны и Солнца будет совершать колебания относительно плоскости Лапласа (наклоненной к экватору на 7,3°) с амплитудой около 15° и периодом 53 года [Сочилина, 1984a, б].

Кроме того, ввиду эллиптичности земного экватора пассивные КО на ГСО подвержены дрейфу вдоль нее и колебаниям относительно ближайшей стабильной точки (либо 75° в. д., либо 105° з. д.) с периодом два года. Под действием всех этих факторов КМ в геостационарном кольце имеет значительный разброс наклонений орбит (±15° и даже больше из-за разброса начальных скоростей осколков разрушения) и долгот их пересечения с экваториальной плоскостью.

Популяция среднеразмерного КМ изучена гораздо хуже, чем популяция крупного (каталогизированного). Доля некаталогизированных КО возрастает с ростом высоты даже в низкоорбитальной области. Оценки характеристик среднеразмерного КМ получены модельной экстраполяцией сравнительно небольшого объема измерений его представителей на низких высотах и сравнительно высоких наклонениях преимущественно наземными СН в режимах выборочного зондирования.

Экстраполяция — достаточно широко распространенный прием получения значений характеристик КМ в недоступной измерениям области. Но она оправдана лишь, когда с требуемой точностью выяснены истинные закономерности и связи между значениями характеристик в области с достаточным объемом их измерений и в интересующей нас области, слишком бедной измерениями (если они вообще есть). Другой вариант — модель, с помощью которой осуществляется экстраполяция, хорошо и своевременно откалибрована (т. е. с учетом возможной динамики этих закономерностей и связей).

В первом приближении можно допустить, что среднеразмерный КМ находится на тех же орбитах, что и породившие его крупные КО в результате их разрушения (включая деградацию). Но среднеразмерный КМ, порожденный разными категориями крупных КО, имеет разные начальные характеристики и ведет себя по-разному. Взрыв баков РН с остатками топлива в них может породить множество осколков с большим разбросом начальных векторов скоростей. Дальнейшая динамика параметров их орбит будет сильно отличаться от динамики орбит КМ, возникающего в результате «возрастной» деградации поверхности КО, или продуктов работы твердотопливных двигателей. Происхождение среднеразмерного КМ — самое темное место. О нем можно только догадываться по косвенным признакам. Даже эпизодические выборочные измерения этой категории показывают, что его количество значительно большее чем крупных КО. Оно не может быть исчерпано только сопутствующими миссиям объектами и фрагментами известных взрывов и столкновений. Остается предполагать, что большинство такого КМ — продукты незарегистрированных разрушений крупных КО.

Динамика характеристик популяции среднеразмерного КМ отличается от таковой крупного КМ еще и ввиду различного действия возмущающих сил на объекты с разными размерами, массой и формой поверхности. Среднеразмерный КМ обычно характеризуется большим отношением площади поперечного сечения к массе и, следовательно, больше подвержен воздействию атмосферного торможения.

Большое количество среднеразмерного КМ образуется в результате катастрофических разрушений, с огромным разбросом начальных скоростей мелких осколков (гораздо большим, чем у крупных обломков). Поэтому они выходят на орбиты с большим разбросом высот, наклонений и эксцентриситетов [Johnson, 1985].

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

Всем тем, кто только что съехал от родителей и уже начал обустраивать свою новую квартиру я бы хотел посоветовать приобрести варочную поверхность на сайте http://qp.ua/hobs, которая позволит подогреть, разогреть, а при должном умении даже приготовить любой кулинарный шедевр!

С начала космической эры было выполнено около 5000 запусков, в результате чего в ОКП было выведено порядка 30 000 крупных (более 10 см) КО. На 1 октября 2009 г. зарегистрировано около 33 500 объектов [Рыхлова, Бахтигараев, 2010].) Из них более двух третей все еще остаются на орбитах и контролируются средствами наблюдения.

И американская, и российская СККП ведут динамические каталоги крупных КО. Лишь порядка 5 % последних составляют действующие КА. Их сейчас порядка 800.850. Для сравнения, в 1992 г. их было около 400, т. е. наблюдается явный прогресс в освоении космоса. Остальные 95 % — крупный КМ с массой 300 г — 20 т. Его суммарная масса превышает 10 000 т. На рис. 1 представлена классификация КО в ОКП.

Рис. 1. Классификация космических объектов (в ОКП)

В 2010-2011 гг. на околоземных орбитах штатными средствами наблюдения контролировалось более 20 000 КО, из которых каталогизировано ~17 500 (официальный каталог СККП США) размером более 10 см. Из них 75 объектов размером свыше 1 м около 4500 (модель MASTER-2001, ЕКА). (В США ведется также каталог, содержащий более 100 000 КО. Но в него входят и более мелкие КО.) Для сравнения, в 2006 г. в каталоге СККП США было 9000 КО общей массой 5 000 000 кг [Liou, Johnson, 2006a].

ЕКА приводит свои количественные оценки околоземных популяций КО размером более 5 см [Olmedo et al., 2009]:

НОКО (Н_а < 2000 км) — 21 484

КО на средневысоких орбитах (среднее движение более 1,5 и менее 2,5 вит/сут) — 1392

КО на геосинхронных орбитах (Н_n > 34 000 км, Н_а < 38 000 км) — 7964

КО на прочих орбитах — 12 773

Всего: КО размером более 5 см — 43 837

Эти данные используются как исходные для моделирования засоренности ОКП, проводимого в ЕКА.

Кроме этих, в основном, каталогизированных и регулярно наблюдаемых КО, в ОКП находится огромное количество мелких (но не менее опасных), как правило, не видимых радиолокационными и оптическими средствами частиц — порядка 500 000 размером 1…10 см (модель MASTER-2001, ЕКА) и десятки миллионов размером 0,1…1 см. Количество еще более мелких частиц в ОКП исчисляется уже миллиардами и триллионами [Report…, 1989; Space…, 2010]. Расчетные данные показывают, что популяция КО размером от 5 мм до 1 см составляет около 80 % от общего количества частиц размером более 5 мм [Liou, 2011b]. С этой «мелочью» приходится считаться, так как ее опасность определяется не столько размерами, сколько скоростью.

Результаты исследований специалистов России, США, Франции, Германии, Японии свидетельствуют о прогрессивном характере процесса засорения космоса. В настоящее время наиболее засорены высоты 800, 1000 и 1500 км и, с учетом ее малой рабочей емкости, геостационарная орбита. Причем это орбиты, наиболее интенсивно используемые для размещения КА.

Рис. 2. История изменения количества КО в ОКП

Изменение состояния техногенной засоренности ОКП с начала космической эры и до настоящего времени (в части крупных, каталогизированных КО) иллюстрируется рис. 2 [Monthly., 2011]. Диаграмма построена по данным каталога КО СККП США на январь 2011 г. Резкий скачок в количестве обнаруженных и каталогизированных КО, приходящийся на 2007 г., вызван взрывом китайского КА «Фенгюн». Кривая 1 (сверху) представляет общее количество КО в каталоге; кривая 2 — количество образовавшихся фрагментов в результате взрывов и других разрушений; кривая 3 — количество КА и КК (как действующих, так и прекративших активное существование); кривая 4 — КМ, сопутствующий запускам и функционированию КА; кривая 5 — количество ракет-носителей.

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

На рисунке слева Вы видите количество космического мусора, оставленного человечеством на орбите планеты Земля, спустя 3 после запуска первого космического аппарата. На рисунке справа изображено то, как выглядит наша планета из космоса сейчас.

Крупный космический мусор (КМ) размером более 10.20 см в основном обнаруживается и отслеживается системами ККП России и США, к которым, будем надеяться, вскоре присоединится и европейская СККП. Однако этим системам удается контролировать далеко не весь крупноразмерный КМ. Например, имеют место значительные трудности в обнаружении, анализе сигнатур и каталогизации ВЭКО и КО размером меньше 50 см — 1 м на ГСО [Orbital___, 1995; Pearce, 2000].

Многие крупные каталогизированные КО ввиду особенностей их орбит перестают наблюдаться, выпадают из каталога (теряются) и их приходится заново искать. Это не всегда удается, а если удается, то часто лишь с помощью специальных поисковых технологий [Вениаминов, 2010]. Что уж говорить о мелкой фракции КМ.

Сейчас не остается ничего другого, как вести поиск, наблюдать и идентифицировать мелкий КМ выборочно, по мере появления возможности, в отдельных местах и в отдельные интервалы времени. Полученная таким образом крайне ограниченная и, можно сказать, драгоценная информация должна далее использоваться в моделях как основа для оценки характеристик всей популяции КМ с помощью статистических методов и экстраполяции. Такие пробы из общего потока КМ могут браться, например, посредством контакта поверхности КА (или даже пассивного КО) с окружающей космической средой с последующим его возвращением на Землю для исследования.

В последние два десятилетия популярными стали кампании дистанционной «биопсии» потоков среднеразмерного и мелкого КМ с Земли путем фиксации оси диаграммы направленности радиолокатора или телескопа в определенном направлении (чаще вертикально для достижения наибольшей чувствительности сенсора). В этом «парковом» режиме СН «считает» объекты, пересекающие его поле зрения.

На первый взгляд, такой метод может показаться весьма многообещающим. Метровый телескоп в темное время суток теоретически способен обнаруживать освещенную Солнцем металлическую сферу диаметром 1 см на расстоянии 900 км. Однако большинство элементов КМ отражает гораздо меньше солнечного света, чем металлическая сфера (в среднем лишь 10 %). Кроме того, НОКО имеют угловые скорости, по крайней мере, 0,5 град/c по отношению к наземным СН, что еще больше затрудняет обнаружение и наблюдение [Orbital., 1995]. Наконец, могут быть трудности с различением сигнала от техногенного КМ и от свечения метеоров.

Американский комплекс наблюдения КМ GEODSS

Тем не менее, несмотря на все подобного рода трудности, наземные телескопы уже дали ценную информацию о популяции среднеразмерного КМ на низких орбитах. НАСА с 1983 г. регулярно проводит эксперименты по обнаружению не каталогизированных НОКО с помощью телескопов в кооперации с Линкольновской лабораторией Массачусетского технологического института и космическим командованием США. В этих экспериментах используется электронная оптика с апертурой в 1 м. они помогли уточнить размеры и некоторых каталогизированных КО. Средний размер обнаруживаемых в этих кампаниях КО меньше 10 см [Kessler, 1993]. Наземные телескопы также используются для «биопсии» популяций КМ и на более высоких орбитах. Периодически предпринимаются обзоры высокоэллиптических орбит и ГСО с участием СН РАН и НАСА. Выборочные обзоры переходных высокоэллиптических орбит (используемых для вывода ИСЗ на ГСО) предпринимаются и оптико-электронным комплексом наблюдения за ВОКО (GEODSS —Ground-based Electro-Optical Deep-Space Surveillance), принадлежащим СККП США [Pearce, 2000, 1994].

C 1987 г. проведено множество кампаний наблюдения КМ в парковом режиме, давших много ценной измерительной информации о мало- и сред-неразмерном КМ с помощью коротковолновых РЛС «Хэйстэк», ХЭКС, «Аресибо», «Голдстоун». О результатах неоднократно докладывалось на сессиях комитета IADC и Европейских конференциях по КМ. Кроме того, РЛС с большей длиной волны ТИРА (FGAN, Германия) и MU (Япония) используются для зондирования потоков КМ среднего и крупного размера [Mehrholz, 1993; Sato et al., 1992].

Интересны результаты кампании 1989 г. по наблюдению КМ с участием 53 мощных РЛС обсерватории «Аресибо» (длина волны 10 см) и комплекса глубокого зондирования космоса «Голдстоун» (длина волны 3 см) в кооперации с другими радарами. Ни одно их этих средств не было предназначено для наблюдения КМ. Однако в течение 18-часового сеанса РЛС «Аресибо» обнаружил около 100 КО размером до 5 мм, а «Голдстоун» — порядка 150 КО размером 2 мм [Goldstein, Randolph, 1990]. Эти эксперименты продемонстрировали достаточную эффективность использования РЛС сантиметрового диапазона для сбора информации о КМ, и доказали наличие большой популяции малоразмерного КМ.

Наиболее интенсивно и плодотворно для наблюдения мало- и средне-размерного КМ используется радар «Хэйстэк» (длина волны 3 см) — ветеран мониторинга КМ. Предназначенный и штатно используемый в совершенно иных целях, он только с 1990 по 1994 г. отработал более 2400 ч по КМ [Stansbery et al., 1994], и с тех пор ежегодно привлекается к наблюдению [Setteserry et al., 1999]. Этот радар, размещенный на широте 42° с. ш., может ориентировать свой луч в парковом режиме либо вертикально, либо на юг с углом места 25 и 10° (более поздние модернизации позволили расширить этот диапазон углов). В вертикальном парковом режиме достигается максимальная чувствительность, но могут обнаруживаться только НОКО с наклонением орбит больше 42°. При ориентации луча на юг обнаруживаются НОКО с наклонениями орбит до 25°. РЛС «Хэйстэк» за время ее использования в парковом режиме дала обширную информацию о размере, высоте, радиальной скорости (по доплеровским измерениям) и направлениям движения элементов КМ на высотах до 1500 км. Эти данные позволяют определять наклонения орбит КО с точностью до ±5° и грубо оценивать эксцентриситет. При вертикальной ориентации размер обнаруженных частиц изменялся от 3 мм на высоте 350 км до 7 мм на высоте 1400 км. В режиме ориентации на юг наименьший обнаруженный КО имел размер ~1 см. «Хэйстэк» излучает радиоволны с правой круговой поляризацией, а принимает — и с правой, и с левой. Измерения поляризации принятого сигнала можно использовать для описания общей формы обнаруженного объекта [Cress et al., 1996].

В наблюдательных кампаниях одновременно выполнялась калибровка радаров (по размещенным на орбитах калибровочным болванкам — сферам и диполям — с заранее известными размерами, массой и формой), а по ее результатам уточнялись ранее полученные данные о КМ. С этой целью в 1994 и 1995 гг. в США под эгидой НАСА проводился космический эксперимент ODERACS с участием и российской СККП (подробности в подраздел 1.3). В СССР в некоторой степени аналогичный эксперимент был выполнен в 1993 г.

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

Сатурн. Снимок был сделан космической станцией Кассини

Следующая за Юпитером гигантская планета Сатурн имеет нормальную систему спутников, в которой все спутники, за исключением только самого удаленного — Фебы, движутся почти в точности в плоскости экватора планеты, в прямом направлении (с запада на восток), по орбитам, имеющим различные радиусы: от 185 600 км (первый спутник, Мимос) до 12 961 000 км (девятый спутник, Феба). Самый крупный из спутников, шестой по, счету, — Титан имеет радиус в 2500 км, а самый маленький — Феба — всего лишь около 170 км. Этот последний спутник Сатурна движется в обратном направлении по орбите, значительно наклоненной к плоскости экватора планеты, и, по всей вероятности, был каким-то образом захвачен Сатурном. То же самое можно думать и относительно значительного числа маленьких спутников
Юпитера, охарактеризованных выше.

Спутники Сатурна

Кроме того, с гигантской планетой Юпитером непосредственно связаны еще астероиды-троянцы. Четырнадцать астероидов движется по орбите Юпитера почти с тем же периодом, но на угловом расстоянии от планеты в среднем в 60°. Девять из них движутся впереди Юпитера, остальные пять — позади него. Фактически каждый из троянцев периодически то приближается к Юпитеру, то снова удаляется от него, описывая широкие петли, несколько несимметричные относительно точки, расположенной в 60° от планеты.

В настоящее время трудно сказать, являются ли троянцы обычными астероидами или потерянными спутниками Юпитера, а также выяснить их отношение к спутникам планеты, обращающимся в обратном направлении. Во всяком случае, особенности системы спутников, указанные выше, имеют первостепенное значение для суждения о прошлой истории и эволюции планет-гигантов, преимущественно Сатурна.

О прошлом Сатурна ничего не известно. Если будет доказано, что астероиды-троянцы были раньше спутниками Сатурна, то это будет служить указанием на значительно большую массу этой планеты в прошлом, чем в настоящее время.

Строение Сатурна

Кольца Сатурна состоят из огромного множества крупных и мелких твердых частиц, обращающихся вокруг планеты в плоскости ее экватора. Толщина этого кольца составляет всего лишь около 15 км, и в те годы, когда кольцо повернуто к Земле ребром, оно делается совершенно невидимым, но при косом освещении солнечными лучами отбрасывает заметную тень на диск планеты.

В атмосфере Сатурна и других внешних планет плавают облака из замерзшего аммиака, частично метана и водяного льда с примесью других элементов. Подобные скопления твердых частиц особенно заметны в экваториальной зоне этих планет.

Представим себе, что масса планеты, находящейся в быстром вращении, уменьшается вследствие потери легких газов. Если движение твердых частиц в ее атмосфере почти уравновешивается центробежной силой, то при потере массы и, следовательно, уменьшении притяжения планеты твердые частицы могут оказаться выброшенными за пределы еще оставшейся атмосферы. Часть выброшенных частиц в результате взаимных столкновений и потери скорости выпадает обратно на планету, орбиты же остальных частиц преобразуются в круговые, расположенные в плоскости экватора планеты. Таким образом может возникнуть кольцо, которое остается в распыленном состоянии, не давая никаких вторичных конденсаций, поскольку оно находится вблизи планеты, и поэтому приливные силы от планеты значительно превышают силы взаимного притяжения между частицами кольца.

Из изложенного описания небесных тел видно, как еще много неразрешенных загадок представляют планеты нашей Солнечной системы.

Сравнение размеров Сатурна и Земли

За последние годы российская наука и техника совершили поистине революционный скачок в своем развитии. Запуск искусственных спутников Земли, трех космических ракет, тяжелых кораблей-спутников с животными на борту и, наконец, героические полеты вокруг Земли первых летчиков-космонавтов Героев Советского Союза Ю. А. Гагарина, Г. С. Титова, А. Г. Николаева и П. Р. Поповича открывают перед астрономией широкие горизонты познания Солнечной системы.

Несомненно, что выход человека в космическое пространство, организация межпланетных обсерваторий, а тем более непосредственное посещение отдельных планет радикальным образом расширят сведения об их природе и вместе с тем значительно обогатят наши представления об окружающей нас Вселенной.

Если Вы считаете, что в интернете нет денег, то Вы очень сильно заблуждаетесь: в виртуальной веб-сети люди зарабатывают больше, чем Вы за месяц… или даже за год! Заинтересовались? Тогда, первое, что вам нужно сделать, это посетить блог о заработке www.mrtomas.com, изучив материалы которого Вы сможете постичь азы интернет манимейкерства и сразу же начать получать реальную прибыль.

Паразиты

Реки вен

Мальчика в постели передо мной звали Джастин, и он не хотел просыпаться. Его кровать — губчатый матрац на металлической раме, в больничной палате небольшого бетонного здания с пустыми оконными проемами. Больница, состоящая из нескольких крытых соломой зданий на широком пыльном дворе, напоминала скорее деревню, чем больницу. Для меня больница — это холодный линолеум, а не козлята во дворе, сосущие материнское вымя и размахивающие хвостиками, и не матери и сестры пациентов, готовящие что-то в больших железных котлах на костерках под манговыми деревьями. Больница стояла на краю унылого городка под названием Тамбура, а город этот находился в южной части Судана, недалеко от границы с Центральноафриканской Республикой. Если направиться от больницы в любую сторону, придется долго ехать через мелкие фермы, где выращивают просо и маниоку, по извилистым дорогам сквозь леса и болота, мимо погребальных сооружений из кирпича и бетона, увенчанных крестами, мимо термитников, похожих на гигантские грибы, мимо гор, где живут ядовитые змеи, слоны и леопарды. Но, поскольку вы не суданец, вы, вероятно, никуда бы не поехали, по крайней мере в то время, когда я там был. Двадцать лет в Судане не прекращалась гражданская война между южной и северной частями Судана. Когда там был я, в Тамбуре уже четыре года правили повстанцы, и любой чужак, прибывший на местный грунтовый аэродром еженедельным авиарейсом, смог бы продолжить свое путешествие только днем и только под их присмотром.

Мальчику Джастину было двенадцать лет, у него были узкие плечи и втянутый живот. На нем были шорты цвета хаки и ожерелье из голубых бусин; на подоконнике над кроватью лежали сплетенная из тростника сумка и пара сандалий с металлическими цветочками на ремешках. Его шея настолько распухла, что трудно было понять, где начинается голова. Глаза были выпучены, как у лягушки, а ноздри полностью забиты.

— Эй, Джастин! Джастин, проснись! — сказала ему одна из женщин. У постели мальчика нас было семеро: врач-американка Мики Ричер и медбрат, тоже американец, Джон Карселло, высокий мужчина среднего возраста, и еще было четверо медиков-суданцев. Джастин пытался игнорировать нас, как будто надеялся, что мы уйдем и он сможет спать дальше.

— Знаешь, где ты находишься? — спросила его Ричер. Одна из суданских сестер перевела ее слова на язык занде. Мальчик пошевелился и сказал:

— Тамбура.

Ричер мягко приблизила мальчика к себе. Его шея и спина были так напряжены, что совсем не сгибались, и, когда она приподняла его с постели, его тело поднялось целиком, словно деревянное. Она не смогла согнуть ему шею; все это время Джастин, глаза у которого едва приоткрывались, умолял оставить его в покое.

— Когда такое случается, — подчеркнуто твердо сказала Мики суданке, — вы должны срочно звать доктора.

Врач пыталась скрыть раздражение от того, что ее не позвали раньше. Негнущаяся шея мальчика означала, что он на грани смерти. Уже несколько недель его тело было наводнено одноклеточным паразитом, и лекарства, которые давала ему Ричер, не оказывали нужного эффекта. В больнице у Ричер была еще сотня пациентов, больных тем же смертельным заболеванием, известным как сонная болезнь.

Я приехал в Тамбуру ради местных паразитов, так же как другие едут в Танзанию ради львов или на Комодо ради драконов. В Нью-Йорке, где я живу, слово «паразит», в общем-то, не означает ничего или по крайней мере ничего конкретного. Когда я говорю кому-нибудь, что изучаю паразитов, меня иногда переспрашивают: «Вы имеете в виду солитеров?», — а иногда спрашивают иначе: «Вы имеете в виду бывших жен?» Вообще, там это скользкое слово. Даже в научных кругах его значение может варьироваться. Оно может означать все, что живет на поверхности или внутри другого организма за счет этого организма. Такое определение включает в себя и вирусную инфекцию дыхательных путей, и бактерию, вызывающую менингит. Но, если вы скажете кашляющему приятелю, что в нем живет паразит, он, пожалуй, подумает, что где-то у него в груди притаился монстр, который только и ждет возможности вырваться на свободу и истребить все вокруг. Паразитам место в ночных кошмарах, а не в приемной доктора. К тому же так исторически сложилось, что сами ученые предпочитают называть этим словом все, что ведет паразитическую жизнь, кроме бактерий и вирусов.

Но даже если брать это узкое определение, паразитов великое множество. К примеру, Джастин лежал на больничной койке и мог в любой момент умереть, потому что его тело стало прибежищем для паразита под названием трипаносома. Трипаносома — одноклеточное существо, но по строению она гораздо ближе к нам, людям, чем к бактериям. Эти существа проникли в тело Джастина при укусе мухи цеце. Пока муха пила его кровь, трипаносомы пробирались внутрь. Оказавшись в крови мальчика, они начали воровать у него кислород и глюкозу и размножаться, ловко избегая внимания иммунной системы.

Они наводнили внутренние органы и даже прокрались в мозг. Сонная болезнь получила свое название потому, что трипаносомы нарушают работу человеческого мозга, биологических часов и как бы превращают день в ночь. Если бы мать Джастина не привезла его в больницу Тамбуры, он бы наверняка умер через несколько месяцев после заражения. Сонная болезнь не знает жалости.

Четыре года назад, когда Мики Ричер приехала в Тамбуру, в окрестностях этого городка почти не было случаев сонной болезни, и люди считали, что болезнь вообще уходит в историю. Так было не всегда. Тысячи лет сонная болезнь угрожала людям везде, где обитает муха цеце: это широкая полоса Африканского континента к югу от Сахары. Одна из разновидностей этой болезни поражала также крупный рогатый скот; из-за нее на огромной части континента не было домашних животных. Даже теперь около 12 млн кв. км площади Африки закрыты для домашнего скота из-за сонной болезни, а там, где люди все-таки разводят скот, от нее ежегодно умирает 3 млн животных. Европейцы, колонизируя Африку, вызвали не одну эпидемию этой страшной болезни, заставляя людей жить и работать в местностях, где обитает муха цеце. В 1906 г. Уинстон Черчилль, бывший в тот момент заместителем министра колоний, сообщил палате общин, что в результате только одной эпидемии сонной болезни население Уганды уменьшилось с 6,5 млн до 2,5 млн человек.

К началу Второй мировой войны ученые выяснили, что лекарства, помогающие против сифилиса, могут уничтожить и трипаносому в теле человека. Лекарства эти были ядовиты сами по себе, но проявили свою эффективность и были вполне способны держать паразита под контролем. Для этого врачам достаточно было лечить больных и как можно чаще обследовать население районов, где муха цеце особенно многочисленна. Конечно, сонная болезнь полностью не исчезнет, но она должна стать исключением, а не правилом. И кампании против нее, проведенные в 1950-х и 1960-х гг., были настолько эффективными, что ученые заговорили о полной ликвидации угрозы болезни в ближайшем будущем.

Однако войны, плачевное экономическое положение африканских стран и их коррумпированные правительства позволили сонной болезни вернуться. Гражданская война заставила покинуть суданский округ Тамбура бельгийских и британских врачей, которые тщательно отслеживали все случаи заболевания. Недалеко от Тамбуры я видел заброшенную больницу, где раньше была специальная палата для больных сонной болезнью; сейчас эта комната служит прибежищем ос и ящериц.

Шли годы. Ричер наблюдала, как постепенно растет число случаев сонной болезни. Сначала их было 19 в год, потом 87, затем перевалило за сотню. В 1997 г. она провела специальное исследование; по ее оценке, около 20% населения округа Тамбура — это 12000 суданцев — являются носителями сонной болезни.

В том же году Ричер предприняла контратаку, надеясь потеснить паразита хотя бы на подвластной ей территории. На ранней стадии болезни все, что нужно для исцеления, — это десять дней инъекций пентамидина в ягодицу. Тем же, у кого, как у Джастина, паразит проник в мозг, требуется более серьезное лечение. Такие пациенты нуждаются в сильном средстве, способном убить всех паразитов в мозгу; для этого используется очень вредное лекарство меларсопрол, который на 20% состоит из мышьяка. Он способен растворять обычные пластиковые трубки для капельниц, поэтому Ричер пришлось заказать трубки, устойчивые к химическому воздействию. Если меларсопрол просачивается из вены наружу, он может превратить окружающую плоть в распухшую болезненную массу; тогда приходится прекращать на несколько дней введение лекарства, а в худшем случае — ампутировать руку.

Когда Джастина привезли в больницу, его мозг уже был поражен паразитами. Медсестры три дня делали ему инъекции меларсопрола, и лекарство уничтожило значительную часть трипаносом в головном и спинном мозге мальчика. Но в результате его мозг оказался полон останками погибших паразитов, и его иммунные клетки перешли от состояния безразличия к лихорадочной деятельности. Выделенные ими яды обожгли мозг Джастина, и теперь воспаление сжимало его, будто тисками.

Пытаясь снять опухоль, Ричер прописала Джастину стероиды. Почувствовав очередной укол, он только слегка всхлипнул, не открывая глаз. Казалось, что ребенку снится кошмарный сон. Было ясно: если ему повезет, стероиды снимут давление на мозг. На следующий день будет ясно: либо Джастин почувствует себя лучше, либо умрет.

Прежде чем увидеть Джастина, я несколько дней провел с Ричер и наблюдал за ее работой. Мы заезжали в деревни, где ее помощники запускали центрифугу и начинали разделять кровь на компоненты в поисках характерных признаков присутствия паразита. Нам пришлось ехать несколько часов, чтобы добраться до еще одной ее клиники, где у пациентов брали спинномозговую пункцию, чтобы проверить, движется ли паразит к мозгу. Я сопровождал ее на обходе тамбурской больницы, где она осматривала других пациентов: маленьких детей, которых приходилось держать во время уколов, так они кричали; старух, которые молча принимали в вену обжигающий раствор; мужчину, который так обезумел от лекарств, что стал бросаться на людей и его пришлось привязать к столбу. Время от времени — и сейчас, когда я смотрел на Джастина, — я пытался мысленным взором увидеть паразитов внутри этих людей. На память приходил старый фильм «Фантастическое путешествие», где Ракель Уэлч и ее спутники сели в подводную лодку, которая затем была уменьшена до микроскопических размеров. Лодку ввели в вену некоему дипломату, чтобы экипаж субмарины мог пройти по кровеносной системе к мозгу и спасти его от смертельно опасной раны. Мне тоже пришлось войти в этот мир невидимых рек, где потоки крови расходятся по все более мелким ответвлениям артерий, а затем отправляются в обратный путь по венам, собираясь во все более крупные сосуды, пока не доберутся до мощного насоса — сердца. Там эритроциты катятся и отскакивают от стенок, как мячики, сжимаются, протискиваясь через капилляры, а затем вновь обретают привычную форму шайбы. Там лейкоциты выпускают ложноножки и пробираются в сосуды по лимфатическим протокам, напоминающим потайные двери в доме. А среди них плывут трипаносомы. Я видел трипаносом под микроскопом в лаборатории в Найроби и должен сказать, что они красивы. Их название происходит от греческого слова trypanon, что значит «бурав». Они примерно вдвое длиннее эритроцитов и под микроскопом кажутся серебристыми. У них плоские тела, похожие на небольшие ленточки, при движении они вращаются, как сверло или бурав, откуда и название.

Паразитологи, которые проводят много времени за разглядыванием трипаносом в микроскоп, нередко влюбляются в них. В одной серьезной научной статье я наткнулся на следующее предложение: «У Trypanosoma brucei много чудесных черт, делающих этого паразита любимцем экспериментальных биологов». Паразитологи наблюдают за трипаносомами не менее внимательно, чем орнитологи за ястребами, а паразиты глотают глюкозу, уходят от преследования иммунных клеток, постоянно меняя оболочку, и трансформируются в формы, позволяющие им какое-то время прожить в мухе, чтобы затем обрести новый облик, идеально приспособленный к хозяину-человеку.

Трипаносома — всего лишь один из множества паразитов, населяющих жителей южного Судана. Если бы вы могли, как в «Фантастическом путешествии», пройти сквозь человеческую кожу, то, вероятно, встретили бы там небольшие узелки — свернутых в клубок червей длиной со змею и толщиной с паутинку. Эти паразиты носят название Onchocerca volvulus;
их самцы и самки проводят в таких узелках десять лет отведенной им жизни и производят при этом тысячи детенышей. Малыши покидают родителей и отправляются путешествовать в толще кожи в надежде попасть под укус мошки и перебраться в нового хозяина. Во внутренностях мошки они вырастут и созреют до следующей стадии; после этого насекомое впрыснет их в кожу нового хозяина, где каждый из них образует собственный узелок. Малыши Onchocerca volvulus, пробираясь сквозь кожу жертвы, вызывают яростную атаку со стороны иммунной системы, но, вместо того чтобы убить паразита, иммунная система покрывает кожу хозяина леопардовыми пятнами сыпи. Эта сыпь вызывает такой зуд, что человек может исчесать себя до смерти. Когда эти черви проходят сквозь наружные ткани глаза, иммунная система вызывает образование рубцов и, как следствие, слепоту. Поскольку личинки этого паразита ведут водный образ жизни и мошка тоже держится у воды, эта болезнь получила название речной слепоты. В Африке есть места, где она унесла зрение едва ли не всех местных жителей старше сорока.

Еще в Тамбуре есть ришты: полуметровые существа, которые покидают хозяина через специально устроенную язву на ноге и выползают наружу в течение нескольких дней. Есть черви филярии, вызывающие элефантиаз, или слоновую болезнь; при этой болезни мошонка иногда распухает до таких размеров, что может заполнить целую тачку. Есть ленточные черви—безглазые, безротые существа, которые живут в кишечнике и вырастают до пятнадцати метров и более; они состоят из тысяч сегментов, каждый из которых снабжен собственными мужскими и женскими половыми органами. Есть листовидные трематоды в печени и в крови. Есть одноклеточные паразиты, вызывающие малярию; эти существа проникают в клетки крови и разрывают их в клочья, когда подрастает новое поколение, и каждый новый плазмодий спешит заселиться в собственную клетку. Стоит пожить в Тамбуре подольше, и люди вокруг станут будто прозрачными: внутри каждого можно будет разглядеть внушительный букет паразитов.

Но Тамбура — не исключение, как может показаться. Просто здесь паразиты с особенной легкостью находят себе прибежище в человеке. Вообще, большинство людей на Земле носят в себе каких-нибудь паразитов, даже если забыть про вирусы и бактерии.

Более 1,4 млрд человек носят в кишечнике круглых червей Ascaris lumbricoides;
почти 1,3 млрд—кровососущих анкилостом; 1 млрд — червей-власоглавов. Каждый год два-три миллиона людей умирает от малярии. И многие из этих паразитов сейчас на подъеме. Может быть, Ричер удастся замедлить распространение сонной болезни в одном небольшом округе Судана, но вокруг болезнь только ширится. В год она убивает до 300 тысяч человек; в Демократической Республике Конго, судя по всему, она уничтожает больше людей, чем СПИД.

Если говорить о паразитах, то Нью-Йорк, пожалуй, придется признать более необычным, чем суданский городок Тамбура. А если отступить на шаг и рассмотреть всю нашу эволюцию, начиная от живших 5 млн лет назад обезьяноподобных предков, то окажется, что жизнь без паразитов, которую некоторым людям удается вести в последние сто лет, — всего лишь краткая передышка.

На следующий день я зашел проведать Джастина. Он лежал на боку и ел из чашки бульон. Его спина свободно прилаживалась к изгибам матраца; глаза нормально сидели в орбитах; шея вновь стала тонкой; нос очистился. Он по-прежнему был очень слаб и гораздо больше внимания уделял еде, чем разговору с незнакомыми людьми. Но приятно было сознавать, что краткая передышка, о которой мы только что говорили, коснулась и его.

• • •

Побывав в таких местах, как Тамбура, я начал думать о человеческом теле как о крохотном, но почти неисследованном острове, где обитают существа, не похожие ни на кого во внешнем мире. Но стоило мне вспомнить о том, что мы — всего лишь один вид из нескольких миллионов, обитающих на Земле, и мой воображаемый остров расширился до размеров континента, если не планеты.

Однажды, через несколько месяцев после поездки в Судан, я шел ночью по коста-риканским джунглям. В воздухе висел
то ли туман, то ли дождь. В руке я держал сетку для ловли бабочек, а карманы плаща были забиты пластиковыми пакетиками. Фонарь на лбу отбрасывал косой луч света на тропинку, которую в двадцати футах передо мной перегородил своей сетью паук. Его восемь глаз сверкали в луче фонаря, как грани бриллианта. Гигантская пилюльная оса уползала от света в свою норку рядом с тропой. Помимо моего фонаря местность освещали зарницы далекой грозы и светляки, то и дело пролетавшие над головой. Трава сильно пахла мочой ягуара.

Я шел по тропе вместе с семью биологами; вел нас ученый по имени Дэниел Брукс. Он совершенно не соответствовал моему представлению о бесстрашном биологе, изучающем джунгли: плотное телосложение, длинные висячие усы, большие летные очки, черно-красный спортивный костюм и кроссовки. Но если остальные коротали время в пути за разговором о том, как надо фотографировать птиц или как отличить ядовитую коралловую змею от безобидной ящерки-имитатора, Брукс держался впереди и внимательно вслушивался в раздававшиеся вокруг еле слышные звуки и шорохи. Внезапно он остановился на краю тропинки и сделал нам знак рукой, призывая к тишине. Сам же двинулся к широкой канаве, заполненной дождевой водой, и медленно поднял сетку. Ступив одной ногой в воду, он внезапно накрыл что-то сеткой на дальнем берегу канавы. Сетка начала резко дергаться. Прежде чем поднять добычу, Брукс перехватил сетку посередине. Другой рукой он принял у меня пластиковый пакет, надул его воздухом и посадил в него большую полосатую леопардовую лягушку, а пакет завязал и повесил на пояс. Затем двинулся по тропинке дальше, а пухлый пакет с лягушкой драгоценной ношей висел у него на поясе.

Лягушки и жабы в ту ночь попадались на каждом шагу. Чуть дальше по тропе Брукс поймал вторую леопардовую лягушку. Лягушки-тунгара плавали в воде и оглашали все вокруг звуками мощного хора. Жабы-аги, некоторые размером с кошку, дожидались нашего приближения, чтобы одним громадным ленивым прыжком удалиться на безопасное расстояние. Мы проходили мимо клочьев пены — плотной, как в хорошей ванне, из которых в воду ныряли сотни крохотных головастиков. Мы ловили тупомордых микроквакш, у которых крошечные невыразительные глазки располагались прямо на носу и чьи плоские толстые тельца напоминали подтаявшие куски шоколадного пудинга.

Для иных зоологов охота на интересных животных на этом бы и кончилась, но Брукс пока даже не знал, кого именно ему удалось добыть. Он принес пойманных лягушек в контору заповедника Гуанакасте, где оставил их до утра в пакетах с водой, чтобы сохранить их живыми. Утром, позавтракав рисом, бобами и ананасным соком, мы с ним прошли в лабораторию, которая представляла собой навес с двумя стенами из крупной металлической сетки.

— Местные помощники называют ее jaula, — сказал Брукс. Посередине навеса стоял стол с микроскопами для препарирования, а по бетонному полу ползали жуки и гусеницы бабочки-медведицы. На электрическом шнуре под потолком висело гнездо пилюльной осы. Снаружи на деревьях за оплетающими навес лианами вопили обезьяны-ревуны. Jaula — это «тюрьма» по-испански.

— Они говорят, что нам надо оставаться внутри, не то мы перебьем у них всех зверей.

Брукс достал из пакета леопардовую лягушку и прикончил ее резким ударом о край раковины. Она умерла мгновенно. Он положил тельце на стол и начал разрезать брюшко. Пинцетом он осторожно вытягивал из тела лягушки кишки. Внутренние органы он переложил в широкую чашку Петри, а пустое тельце лягушки поместил под микроскоп. За три предыдущих сезона Брукс успел исследовать внутренности 80 видов земноводных, пресмыкающихся, птиц и рыб из Гуанакасте. И начал составлять список всех видов паразитов, обитающих в заповеднике. В животных и растениях мира так много различных паразитов, что никто никогда не пытался сделать подобное на территории размером с Гуанакасте.

Брукс поправил лампы на длинных гибких черных стойках: они, как две любопытные змеи, не мигая уставились на мертвую лягушку.

— Ну вот, — сказал он, — посмотрим.

И показал мне свою первую находку: червь филярия, родич паразитирующего на людях ришты, любопытно выглянул из своего домика в одной из вен на спине лягушки.

— Вероятно, их переносят комары, которые кормятся на лягушках, — объяснил Брукс.

Он вытащил червя целиком и бросил в чашку с водой. К моменту, когда он приготовил уксусную кислоту для консервации червя, паразит успел разорваться и превратиться в белую пену, но Брукс вытащил из тела лягушки еще одного и поместил в уксус целым; в чашке с кислотой паразит замер, распрямился и готов был храниться десятилетиями.

Это был только первый из множества паразитов, которых нам пришлось увидеть в тот день. Из другой вены появилась цепочка трематод, напоминающая извивающееся ожерелье. В почках обнаружился еще один вид трематод, которые достигают взрослого состояния лишь после того, как лягушка будет съедена хищником — цаплей или носухой. Легкие этой особи оказались чистыми, хотя у местных лягушек нередко и в легких обнаруживаются паразиты. В крови у них бывает по несколько видов малярии, а трематоды живут даже в пищеводе и в ушах.

— Лягушки — настоящие гостиницы для паразитов, — сказал Брукс. В этот момент он осторожно вскрывал кишечник, стараясь не повредить паразитов внутри. Там обнаружился еще один вид трематод — крохотное пятнышко, проплывшее по полю микроскопа. — Если не знаешь, что искать, можно принять их за случайный мусор. Эти, к примеру, переселяются из улиток в мух, которых затем съедают лягушки.

В данном случае трематоде приходилось делить лягушачьи кишки с червем-трихостронгилусом, который попадает туда более прямым путем — вбуравливаясь прямо во внутренности лягушки.

Брукс отодвинул чашку из-под микроскопа и сказал:

— Да, ребята, вы меня разочаровали.

Я думаю, он обращался к паразитам. Надо сказать, что на меня все существа, которых я увидел внутри одной-единственной лягушки, произвели сильное впечатление, но Брукс знал, что в одном виде земноводных может обитать больше десятка видов паразитов, и хотел показать мне их как можно больше. Затем он обратился к покойной лягушке:

— Будем надеяться, что у твоего приятеля их окажется больше.

Он сунул руку в пакет за второй леопардовой лягушкой. У этой особи на левой передней лапе не хватало двух пальцев.

— Это значит, что ей удалось уйти от какого-то хищника, которому повезло меньше, чем мне,- заметил Брукс и прикончил лягушку одним быстрым ударом. Поместив лягушку вскрытым брюшком вверх под микроскоп, он радостно воскликнул:

— Ого! Прекрасно! Простите… в некотором смысле это действительно прекрасно.

Он пригласил меня заглянуть в окуляры микроскопа. Еще одна трематода — на этот раз горгодерида, названная так из-за сходства с извивающимися змеями на голове Медузы Горгоны, — выползала из мочевого пузыря лягушки.

— Они живут в двустворчатых пресноводных моллюсках. Это говорит о том, что лягушка побывала где-то, где есть такие моллюски, для чего необходимы гарантированный источник воды, песчаное дно и богатая кальцием почва. А второй их хозяин — речной рак, так что в той местности должны обитать двустворчатые моллюски, раки и лягушки, причем круглый год. Эта лягушка родилась не там, где мы ее вчера поймали, — он перешел к осмотру кишок. — Да, и вот прелестное сочетание — нематоды рядом с трематодами, которые образуют цисты на коже лягушки. Сбросив кожу, лягушка поедает ее и таким образом заражается снова. Трематоды напоминали живые мешочки с яйцами.

Приободрившись, Брукс перешел к микроквакше.

— Вот это да, вы принесли мне удачу, — сказал он, заглядывая внутрь. — В этой штуке, наверное, не меньше тысячи остриц. Просто кишмя кишат.

В остричной массе корчились радужные простейшие — одноклеточные гиганты, почти не уступающие по размеру своим соседям, многоклеточным червям.

Некоторые из виденных нами в тот день паразитов уже имеют имена, но большинство пока не известны науке. Вот и теперь Брукс подошел к своему компьютеру и ввел примерное описание — нематода, ленточный червь, — которое затем придется уточнить и довести до ума ему самому или другому паразитологу, который придумает этому паразиту латинское название. В компьютере Брукса хранятся описания паразитов за несколько лет работы, в том числе и некоторых из тех, которых мне довелось наблюдать в предыдущие несколько дней. У него на столе успели побывать игуаны с ленточными червями и черепаха с целым морем остриц. Перед самым моим приездом Брукс с помощниками вскрыл оленя, обнаружив в нем и на нем больше десятка видов паразитов, в том числе нематод, обитающих только в ахилловом сухожилии оленя, и личинок мух, откладывающих яйца в его носу. (Брукс называет последних сопливыми.)

Вероятно, Бруксу не удастся пересчитать всех паразитов даже в одном отдельно взятом заповеднике. Брукс — специалист по паразитам позвоночных в том смысле, как их обычно определяют, т. е. за исключением бактерий, вирусов и плесневых грибков. К моменту моего визита он насчитал в заповеднике около трехсот таких паразитов, но, по его же оценке, всего их должно быть около 11 тысяч. Брукс не занимается тысячами видов паразитических ос и мух, которые живут в лесу и поедают изнутри насекомых, до самого последнего мгновения сохраняя им жизнь. Он не изучает растения, паразитирующие на других растениях, похищая у своих хозяев воду, выкачанную из почвы, и пищу, изготовленную из воздуха и солнечного света. Он не учитывает грибки, способные селиться в животных, растениях и других грибках. Он может только надеяться, что другие паразитологи присоединятся к нему. Вообще, паразитов на свете гораздо больше, чем паразитологов. Каждое живое существо кормит внутри или на коже хотя бы одного паразита. Многие, как леопардовые лягушки или люди, кормят не одного, а многих паразитов. В Мексике есть попугай, у которого только на перьях живет тридцать видов клещей. Кроме того, у паразитов тоже бывают паразиты, а у некоторых из этих паразитов — свои паразиты. Ученые не знают, сколько всего на Земле видов паразитов, зато они знают другую поразительную вещь: паразитические виды на нашей планете составляют большинство. По некоторым оценкам, число паразитических видов превосходит число свободноживущих вчетверо. Иными словами, наука о жизни — это в основном паразитология.

Книга, которую вы держите в руках, посвящена именно этому новому взгляду на жизнь. Десятилетиями о паразитах никто всерьез не думал, но в последнее время они привлекли к себе внимание многих ученых. Вообще говоря, требуется немало времени и усилий, чтобы по достоинству оценить сложнейшие механизмы адаптации, выработанные паразитами; даже увидеть их очень и очень непросто. Паразиты умеют кастрировать своих хозяев и брать под контроль их сознание. Трематода в пару сантиметров длиной способна обмануть нашу иммунную систему и заставить ее считать себя такой же безвредной, как наша собственная кровь. Оса впрыскивает в клетки гусеницы собственные гены, чтобы подавить иммунную систему будущего хозяина.

Только сейчас ученые всерьез задумались о том, что паразиты могут быть не менее важными звеньями экосистемы, чем львы и леопарды. И только сейчас они начинают понимать, что паразиты были одной из главных, а может быть, и самой главной движущей силой эволюции.

Возможно, мне следовало здесь сказать — эволюции меньшинства форм жизни, которые не являются паразитическими. К этой мысли нелегко привыкнуть.

Недавнее падение российского космического аппарата Фобос-Грунт на Землю заставило общественность обратить свое пристальное внимание на проблему всевозрастающего количества космического мусора. Некоторые даже всерьез задумались над тем, становиться ли легче Земля в результате того, что мы отправляем в космос многотонные шаттлы или нет?”.

Ответить на этот вопрос попытались академики из Кембриджского Университета (Cambridge University).
Читать дальше>>

Изумруд весом 11,5 килограмм был выставлен на аукцион и оценен в 1,15 млн. долларов.

Зеленый минерал, размером с небольшой арбуз, в котором насчитывается 57 700 карат, пустили с молотка 28 января 2012 года на аукционе Western Star Auctions, еженедельно проходящем в Британской Колумбии.

Камень, получивший имя Теодора (Teodora), был добыт в Бразилии и огранен в Индии. Его владельцем стал скупщик драгоценных камней Рейган Рейни (Reagan Reaney), который подчеркивает, что это не чистый изумруд. Читать дальше>>

ВИРУС — ДО ИЛИ ПОСЛЕ КЛЕТКИ?

©2009 г. В. И. Игол

Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН

и Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Кратко рассмотрена природа вирусов и фундаментальное отличие механизмов их репродукции от клеточного деления. Способы хранения и выражения генетической информации у вирусов значительно богаче, чем у клеток. По современным представлениям, «мир РН К» возник раньше «мира ДН К». В свете этих представлений рассмотрены гипотезы о происхождении вирусов, — как та, по которой сначала появились клетки с РНК-геномом, а затем уже вирусы, так и та, которая постулирует первичное возникновение РНК-содержащих вирусов. И в том, и другом случае предполагается, что ДНК-геномы впервые появились у вирусов и что вирусы сыграли решающую роль в возникновении архей, эубактерий и эукариот.

ВВЕДЕНИЕ

Вирусы — это генетические элементы, существующие в двух формах. Во-первых, пассивная внеклеточная форма — это молекулы ДНК или РНК, обычно заключенные в бслок-содержащую оболочку. Можно сказать, что вирусы — просто некий класс весьма сложных химических соединений. Например, вирус полиомиелита может быть представлен такой формулой – C₃₃₂₆₅₂H₄₉₂₃₈₈N₉₈₂₄₅O₁₃₁₁₉₆P₇₅₀₁S₂₃₄₀ (Wimmer et al., 1993). Другая форма существования вирусов — активная, внутриклеточная и обычно способная к выражению генетической информации. В такой форме вирусы — живые объекты, обладающие наследственностью и способные к эволюции.

Вирусы — наиболее многочисленный класс биологических объектов. По некоторым оценкам, на пашей планете существует около 10³¹ вирусных частиц (Breitbart, Rohwer, 2005). Полагают, что в одних лишь вирусах, обитающих в океанах и морях, содержится ~2х10⁸ тонн углерода, что примерно эквивалентно содержанию этого элемента в 7Х10⁷ голубых китов. Соответственно, если эти вирусы выстроить в цепочку, то ее длина составит ~10⁷ световых лет (-100 диаметров нашей Галактики) (Suttle, 2005, 2007).

Вирусы не только многочисленны, но и чрезвычайно разнообразны. В килограмме морского осадка может находиться порядка миллиона различных вирусных генотипов (Breitbart, Rohwer, 2005). Вирусы могут иметь палочковидную или нитевидную форму, обладать кубической или спиральной симметрией, представлять собой плеоморфные образования и т. д. Некоторое представление о разнообразии форм и размеров вирусов дает рис. 1. Наиболее крупный из известных вирусов — мимивирус — вполне сопоставим по размерам с мельчайшими микроорганизмами, такими, например, как микоплазма.

Рис. 1. Разнообразие форм и размеров вирусов. Масштаб (если не указано иначе) — 100 им.

Вирусный геном может быть представлен как однонитевыми, так и двунитсвыми молекулами РНК или ДНК, причем эти молекулы могут быть линейными или кольцевыми (рис. 2). Как известно, клеточные организмы имеют только двунитевые ДНК-геномы. Количество нуклеотидов в геномах известных РНК-вирусов варьирует от немногим более полутора тысяч до ~32000, а количество генов — от 1 до полутора десятков. В ДНК-геномах вариации более значительны — если минимальное число нуклеотидов в них не сильно отличается от такового у РНК-вирусов, то известный сегодня максимум это ~1.2х10⁶ пар нуклеотидов, а число генов колеблется от 2 до 1200. Размер ДНК и число генов у самых крупных вирусов в несколько раз превышает эти параметры у мельчайших бактерий (например, Buchnera aphidicola), архей (Nanoarchaeon ecpiitans) и эукариот (Guillardia theta).

Рис. 2. Схематическое изображение структуры и формы вирусных геномов.

Рис. 3. Различия между механизмами деления клеток и размножения вирусов.

Если вирусы столь разнообразны, то что же их объединяет и отличает от всех других (клеточных) биологических организмов? Таких фундаментальных признаков два. Первый -это особенности метаболизма: вирусы неспособны синтезировать белок из-за отсутствия трансляционного аппарата, а также аккумулировать химическую энергию в виде АТР и подобных соединений из-за отсутствия дыхания, гликолиза или фотосинтеза (в отличие от вирусов даже мельчайшие паразитические микроорганизмы умеют синтезировать белки и производить АТР). Поэтому вирусы — облигатные паразиты, т. е. их размножение может происходить только в клетке-хозяине. Облигатный паразитизм входил во многие определения вирусов. Сейчас необходимо сделать некоторые уточнения. Так, показана принципиальная возможность репродукция вирусов в бесклеточных экстрактах (Molla et al., 1991). Тем не менее, абсолютная зависимость вирусов от клеточных компонентов и клеточных источников энергии остается непреложным фактом. Показана также возможность лабораторного химического синтеза жизнеспособного вирусного генома (Cello et al., 2002), но размножаться этот геном может опять-таки только либо в живых клетках, либо в бесклеточных экстрактах. Таким образом, фундаментальное различие метаболизма вирусов и клеточных организмов сохраняет силу.

Второй фундаментальный признак — сам способ размножения. Размножение вирусов основано на так называемом дизъюнктивном механизме, при котором вирус-специфические белки и нуклеиновые кислоты накапливаются в виде отдельных пулов, из которых в конечном счете они черпаются для сборки дочерних вирусных частиц или их главного компонента — нуклеопротеидной сердцевины (рис. 3). В противоположность этому, размножение клеток происходит путем деления (чаще всего, но не обязательно — бинарного). На каких-то этапах своей жизненной истории геном некоторых вирусов может включаться в состав клеточной хромосомы. В этом случае вирусный геном существует как интегральный компонент этой хромосомы и подвергается удвоению при клеточном делении. Однако, последующее образование вирусного потомства (т. е. собственно репродукция вируса) всегда происходит по каноническому дизъюнктивному механизму.

Надоело мериться с капризами вашего видавшего виды персонального компьютера? Значит, пришло время обзавестись современным мощным ноутбуком! Не удивлюсь, если вашим первым порывом в желании приобрести персональный компьютер станет вбитый в поисковую строку Яндекса запрос: “Интернет-магазин ноутбуки Харьков ”, ответом на который, к сожалению, будет внушительный список сайтов, ценовая политика которых вызовет шок у любого нормального человека. Я советую Вам не тратить попусту свое время и сразу же перейти на сайт teleman.com.ua, на котором представлен огромный выбор ноутбуков, качество и цена которых приятно Вас удивит.

СТРАТЕГИИ ХРАНЕНИЯ И ЭКСПРЕССИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ВИРУСОВ >>

Разрешение: 1071×3533, размер: 260 кб

Все представленные объекты изображены в масштабе 1:1 по отношению к 10 футам глубины Марианской впадины:

1). Слон.
2). Голубой кит, крупнейшее животное на планете Земля.
3). Амфицелия, самый крупный динозавр за все время их существования.
4). Человек.
5). «Knock Nevis», самый большой корабль в мире.

6). «Willis Tower», самый высокий небоскреб в Америке.

7). «Бурдж Дубай», самый высокий небоскреб в мире.

Глубина:

1. 0 метров: Крохотная красная точка, покоящаяся на поверхности водной глади, представляет собой человека ростом 182 см.

2. 110 метров: Максимальная глубина погружения самого крупного млекопитающего в мире – голубого кита.

3. 380 метров: Высота небоскреба «Эмпайр-стейт-билдинг», т.о. если погрузить это высотное здание на такую глубину, то его шпиль скроется под водой.

Читать дальше>>