SCI Библиотека

Целью настоящей статьи является рассмотрение милитаризации космоса как непрерывно происходящего процесса от «первой космической гонки» до настоящего времени и возможных путей ограничения международной военно-политической напряжённости в области освоения космоса. Большое внимание в статье уделяется военным космическим программам и типам космического оружия, развиваемым в разных странах, в первую очередь в США и России. Применение хронологического метода и метода системного анализа позволяет установить преемственную связь развивающихся в настоящее время космических систем военного назначения, в том числе систем, испытываемых новыми участниками процесса освоения космического пространства (Китай, Индия). В статье рассматривается связь между нормативно-правовыми документами по космосу времён холодной войны и международными договорами по ограничению ядерного вооружения, анализируются основные подходы по ограничению развёртывания военной деятельности в космическом пространстве и даётся оценка возможному их применению. По мнению автора, на основании проведения испытаний Россией ракеты «Сармат» и объявления моратория США на испытание противоспутникового оружия идея воплощения в жизнь «Договора о предотвращении размещения оружия в космическом пространстве» представляется заслуживающей внимания. При этом одно лишь создание системы космической ситуационной осведомлённости, по мнению автора, является недостаточным. Вместе с тем американский мораторий 2022 г. на испытание противоспутникового оружия представляется одним из элементов американской политики, нацеленной не только на демонстрацию собственных технических возможностей, но и на установление ограничительных линий для военной деятельности в космосе.

В обзоре описан процесс метанирования (селективного гидрирования оксидов углерода). и выделена его значимость для экологически чистой и распределенной энергетики. Оценены преимущества катализаторов на основе углеродных материалов с точки зрения подходов зеленой химии и недостатки катализаторов на оксидных подложках. Рассмотрены катализаторы на основе углеродных нанотрубок, нановолокон и производных биомассы. Выделены направления исследования для внедрения катализаторов на основе углеродных материалов в процессе селективного гидрирования оксидов углерода. Сделан вывод о перспективе катализаторов для процессов метанирования на основе производных биомассы.

На основе результатов термогравиметрического анализа (ТГА) гидроконверсии гудрона, шинной резины и ее смесей с гудроном в присутствии прекурсора наноразмерного катализатора показано, что термодинамические характеристики деструкции смеси зависят от содержания в них резины. Энергия активации Еа, вычисленная по кинетическим уравнениям на основе данных ТГА, оказалась наименьшей для смеси, содержащей 70 мас. % гудрона и 30 мас. % резины; в этом случае наблюдается повышение степени пре- вращения при гидроконверсии и увеличение выхода дистиллятных продуктов. Проведен анализ выхода продуктов макрокомпонентов: парафино-нафтеновых, ароматических, смол и асфальтенов. Показано изменение химизма процесса гидроконверсии гудрона с резиной в зависимости от состава сырьевой смеси, обусловленное отклонением выхода продуктов гидроконверсии смеси от аддитивного выхода продуктов в отдельности от гудрона и резины.

Показана возможность выделения водорода из газовых смесей путем его химического связывания в ходе гидрирования ароматических соединений — жидких органических носителей — с использованием Ni–Mo-сульфидных катализаторов без носителя, полученных in situ при диспергировании и последующем высокотемпературном разложении-сульфидировании маслорастворимых предшественников активного компонента в углеводородной среде. Изучены особенности гидрирования нафталина, его монометилзамещенных производных и антрацена при различном соотношении компонентов в составе газовых смесей; показана зависимость конверсии субстрата и селективности по продуктам от температуры, давления и времени процесса, а также присутствия воды в условиях реакции водяного газа. Установлено, что конверсия ароматических соединений и степень насыщения водородом при проведении процесса в атмосфере синтез-газа (соотношение СО:Н2 = 1:1) при температуре 340°С и давлении 5 МПа убывает в ряду антрацен > 2-метилнафталин ~ нафталин >> 1-метилнафталин. При этом на скорость реакции гидрирования влияют стерические затруднения, возникающие при сорбции молекул субстрата ввиду наличия заместителей в бензольном кольце, и структура конформационных изомеров молекул-интермедиатов. Показано, что дисперсные Ni–Mo-сульфидные катализаторы активны в гидрировании 2-метилнафталина и обеспечивают конверсию не менее 90% в соответствующие тетралины (соотношение 6- и 2- изомеров (1.5–1.7):1) в диапазоне температур 320–360°С при содержании в газовой смеси монооксида углерода и метана 25–50 об.% и общем давлении в системе 5 МПа. Установлено, что при проведении процесса в условиях реакции водяного газа (содержание воды 10 мас.%, CO:H2 = 1:1 при общем давлении в системе 5 МПа) для обеспечения in situ регенерации катализатора и перевода в активную сульфидную форму содержание серы (предшественник сульфидирующего агента) должно быть не менее 1.2 мас. % при содержании молибдена 0.06 мас. %.

Выполнен анализ воздействия высокоэнергетических протонов космического излучения на бортовую электронику космического аппарата. Показано, что протоны могут вызывать ядерные реакции с атомными ядрами материала электроники. Остаточные ядра, образующиеся в результате ядерной реакции, обладают достаточно высокой энергией для пересечения чувствительных областей нескольких битов электроники, а высокая ионизирующая способность ядерных фрагментов позволяет сгенерировать избыточный заряд носителей, превышающий критический заряд для реализации сбоя одновременно в нескольких битах электронного устройства.

На примере трехмерной модели геодинамо показано, что при небольших амплитудах тепловых источников во время инверсий и экскурсов геомагнитного поля наблюдается затухание не только дипольного магнитного поля, но и поля высоких гармоник. При таком сценарии магнитосфера Земли может быть существенно меньше, чем ожидалось ранее, а количество проникшей на Землю радиации, соответственно, больше.

В работе представлен прототип инфракрасного фотометра, созданный в ГАИШ МГУ на базе коммерческого светочувствительного модуля Gavin-615A. Основной спектральный рабочий диапазон фотометра 3-5 мкм. Исследования детектора фотометра показали, что его параметры соответствуют заявленным производителем. Нелинейность детектора не превышает~ 5% во всем диапазоне сигналов, для ее исправления определены коэффициенты корректирующих функций. Дополнительно определены шум считывания RN = 1200 ± 210 e, коэффициент преобразования GAIN = 520 ± 9 e-/ ADU, величина сигнала кадра подложки BIAS = 960.5 ± 2.2 ADU и темновой ток ≈ (9.3 ± 1.1) · 106 e/с, состоящий из суммы темновоготока детектора и излучения входного окна чувствительного модуля и измеренный нами припри температуре входного окна 6◦C. С прибором начаты наблюдения на 2.5-м телескопе Кавказской горной станции МГУ, первые результаты которых приведены в работе. Невиньетированное поле зрения составило 30“. В полосе M при хороших атмосферных условиях достигнуто качество изображения, близкое к дифракционному. За время накопления 20 с с отношением SNR~10 получены изображения звезды с блеском L = 7.96 и M = 6.78. Показано, что при высоком качестве изображений за время накопления 20 с в полосах L и M с SNR=3 можно наблюдать звезды до ~9m и ~8m соответственно. Основной модуль фотометра использовался также при измерениях яркости фона неба.

Уникальный белок Dsup тихоходки Ramazzottius varieornatus увеличивает устойчивость к воздействию радиации и окислительного стресса у различных видов организмов и в культуре клеток человека. Согласно данным моделирования, Dsup образует комплекс с ДНК с межмолекулярным расстоянием ~4 ˚A, в результате чего ДНК меньше повреждается активными формами кислорода, образующимися в ходе воздействия радиации. Однако остается неясной стабильность самого белка Dsup в ходе воздействия на него ионизирующего излучения, что важно для оценки его радиопротекторного потенциала и понимания молекулярных механизмов действия этого белка в условиях высоких доз радиации. В данной работе впервые проведено исследование радиационной деградации белка Dsup после облучения γ-квантами с помощью методов малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) и электрофореза белков в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях (SDS-PAGE). Показано, что, в отличие от контрольного белка бычьего сывороточного альбумина, пространственно-структурные характеристики белка Dsup почти не изменяются даже при воздействии высоких доз радиации (5 и 10 кГр), что позволяет говорить о его высокой радиационной стабильности

Исследовано влияние фазового состава дисперсного молибденового катализатора на превращение высокомолекулярных компонентов (смол и асфальтенов) в процессе гидроконверсии тяжелого нефтяного сырья. Суспензии частиц катализаторов получали из обратных эмульсий водных растворов прекурсора — парамолибдата аммония непосредственно в сырье в процессе гидроконверсии (in situ) или предварительно синтезировали суспензию катализатора (ex situ), которую затем добавляли в сырье. В качестве сырья использовали вакуумный остаток дистилляции нефти и тяжелую нефть. Эксперименты выполняли в проточном реакторе в условиях гидроконверсии с добавками к сырью донора серы. Методом ex situ получены частицы катализаторов с разным соотношением сульфидной и оксидной фазы Мо. Установлено, что с повышением содержания МoS2 в составе дисперсного катализатора растет его активность в ингибировании цепных реакций термического крекинга, протекающих с образованием смол, асфальтенов и кокса. Отмечено снижение конверсии фракции выше 500°С в присутствии катализатора, связанное, по-видимому, насыщением и нейтрализацией активным водородом первичных радикалов термодеструкции, инициирующих зарождение и развитие цепной реакции термокрекинга.

В работе продемонстрирована система терморегуляции с обратной связью для биосенсоров на основе полевых транзисторов с каналом-нанопроводом, обеспечивающая контроль и поддержание необходимого температурного режима в биоаналитических исследованиях. Элементы системы, включающие полевые транзисторы с каналом-нанопроводом, температурные сенсоры и нагреватели изготавливались на одном чипе с использованием процессов электронно-лучевой литографии, реактивно-ионного травления и высоковакуумного напыления. Разработана и изготовлена специализированная электроника для контроля и поддержания температуры. Проведены измерения зависимости показаний термометров от мощности нагрева, хорошо согласующиеся с результатами численного моделирования. Проведена демонстрация системы терморегуляции с обратной связью, обеспечивающая установление заданной температуры в диапазонеот 30 до 70◦ C за 18 с в жидкостной среде. Демонстрация системы с терморегулятором для детектирования нуклеиновых кислот была проведена с использованием синтетической одноцепочечной ДНК, представляющей собой фрагмент гена бактерии Escherichia coli. Минимально детектируемый отклик наблюдался для образца с концентрацией 3 фМ.