Левитирующая мышь

🕛 12.09.2009, 09:12

При помощи сильного магнитного поля мышь часами находилась в состоянии левитации в Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory) NASA в Пасадене, Калифорния. Парящие грызуны могут предоставить ценную информацию относительно того, как сказывается невесомость на астронавтах. Ранее в других исследованиях учёные заставляли испытывать чувство свободного падения лягушек и насекомых с помощью как потоков воздуха, так и подобной данному случаю методике. Однако настоящая работа с мышами, находящимися ближе к человеку в биологическом плане, поможет в изучении средств противодействия потере прочности костной системой в течение длительного пребывания при нулевой гравитации, ожидающейся при совершении миссий в глубокий космос к другим планетам.

Учёные сконструировали устройство с регулируемым уровнем гравитации. Оно состоит из сверхпроводящего магнита (охлаждённого соленоида), генерирующего поле достаточной силы для левитации воды внутри живых существ, и имеет достаточно высокую температуру, приближающуюся к комнатной. Эффект достигается следующим образом: мощное магнитное поле искажает движение электронов в молекулах воды, которые в свою очередь генерируют поле, противоположное приложенному. Создаётся эффект отталкивания. Сила магнитной индукции при пропускании тока через соленоид составила 17 Тл, что в 10 млн раз больше силы поля Земли. Объём пространства внутри равен 6,6 см в диаметре и достаточен для комфортного пребывания небольших существ во время экспериментов. Изначально исследователи поместили в камеру трёхнедельную мышь массой 10 грамм. Создание выглядело взволнованным и дезориентированным, пытаясь закрепиться на чём-либо. "Она активно двигалась и начала вращаться, и без трения вращение могло ускоряться, что сбивало бы ёе с толку ещё больше", - говорит физик Юанминг Лю (Yuanming Liu). Было решено взять другую мышь и дать ей успокоительное, в итоге она выглядела довольной свободным перемещением. Также была разработана пластиковая клетка, удерживающая животное в течение левитации. Её верхняя часть оставалась открытой для циркуляции воздуха, подачи еды, воды и видеонаблюдения, а дно имело отверстия для удаления отходов. Хотя возможно поддерживать грызуна в состоянии левитации как с клеткой, так и без неё, "легче ограничить передвижение мыши над зоной левитации", - объясняет Лю. Кроме того, если необходимо сравнить результаты экспериментов в невесомости и обычной среде, условия экспериментов должны совпадать.

Как показало исследование, даже мышь в беспокойном состоянии быстро адаптируется к левитации. После трёх или четырёх часов существо вело себя естественно, кроме процесса еды и питья. Сильное магнитное поле никак не проявило себя в негативных последствиях в краткосрочной перспективе, а прошлые исследования не выявили отрицательных эффектов воздействия сильного поля, не связанного с левитацией, в течение 10 недель. "Мы пытались выяснить физиологические последствия длительного воздействия микрогравитации, а также рассмотреть меры противодействия им для астронавтов, - рассказывает Лю. - Если мы внесём вклад в будущее освоения человеком космоса, это будет очень захватывающе". Учёные также заставили левитировать капли воды диаметром до 5 см. Эта возможность может быть использована с целью изучения поведения жидкостей при сниженной гравитации, распространения тепла в них или образования пузырей. Устройство Лю слишком мало для людей, но возможно ли построить что-нибудь похожее для левитации человека? "Теоретически я думаю да, - отвечает Лю, - но стоимость будет запредельная".