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O experimento MOXIE conseguiu produzir oxigênio em Marte

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O experimento MOXIE conseguiu produzir oxigênio em Marte

Esta ilustração mostra o rover Perseverance da NASA operando na superfície de Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Dia e noite, e ao longo das estações, a máquina gera de forma confiável oxigênio respirável da fina atmosfera do planeta vermelho.

Quase 100 milhões de milhas da Terra, em uma superfície vermelha e empoeirada[{” attribute=””>Mars, an instrument the size of a lunchbox is proving it can reliably do the work of a small tree.

The MIT-led Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, or MOXIE, has been successfully producing oxygen from the Red Planet’s carbon dioxide-rich atmosphere since April 2021. That was about two months after it touched down on the Martian surface as part of NASA’s Perseverance rover and Mars 2020 mission.

In a study published today (August 31, 2022) in the journal Science Advances, researchers report that, by the end of 2021, MOXIE was able to produce oxygen on seven experimental runs. These were performed in a variety of atmospheric conditions, including during the day and night, and through different Martian seasons. In each experimental run, the instrument reached its target of producing six grams of oxygen per hour. This is about the rate of a modest tree on Earth.

Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment

Technicians at NASA’s Jet Propulsion Laboratory lower the Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) instrument into the belly of the Perseverance rover. Credit: NASA/JPL-Caltech

Scientists envision that a scaled-up version of MOXIE could be sent to Mars ahead of a human mission, where it could continuously produce oxygen at the rate of several hundred trees. At that capacity, the system should produce enough oxygen to sustain humans after they arrive, and also fuel a rocket for returning astronauts back to Earth.

MOXIE’s consistent production so far is a promising first step toward that goal.

“We have learned a tremendous amount that will inform future systems at a larger scale,” says Michael Hecht, principal investigator of the MOXIE mission at MIT’s Haystack Observatory.

MOXIE’s oxygen production on Mars also represents the first demonstration of “in-situ resource utilization.” This is the idea of harvesting and using a planet’s raw materials (in this case, carbon dioxide on Mars) to make resources (such as oxygen) that would otherwise have to be transported from Earth.

MOXIE Mars Oxygen ISRU Experiment Instrument for Mars 2020 Rover

Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) is an exploration technology investigation that will produce oxygen from Martian atmospheric carbon dioxide. Credit: NASA

“This is the first demonstration of actually using resources on the surface of another planetary body, and transforming them chemically into something that would be useful for a human mission,” says MOXIE deputy principal investigator Jeffrey Hoffman, a professor of the practice in MIT’s Department of Aeronautics and Astronautics. “It’s historic in that sense.”

Hoffman and Hecht’s MIT co-authors include MOXIE team members Jason SooHoo, Andrew Liu, Eric Hinterman, Maya Nasr, Shravan Hariharan, and Kyle Horn, along with collaborators from multiple institutions including NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), which managed MOXIE’s development, flight software, packaging, and testing prior to launch.

Seasonal air

The current version of MOXIE is small by design, in order to fit aboard the Perseverance rover. It was built to run for short periods, starting up and shutting down with each run, depending on the rover’s exploration schedule and mission responsibilities. In contrast, a full-scale oxygen factory for Mars would include larger units that would ideally run continuously.

Despite the necessary constraints in MOXIE’s current design, the instrument has shown it can efficiently and reliably convert Mars’ atmosphere into pure oxygen. It does so by first pulling the Martian air in through a filter that cleans it of contaminants. The air is then pressurized, and sent through the Solid OXide Electrolyzer (SOXE). This instrument, which was developed and built by OxEon Energy, electrochemically splits the carbon dioxide-rich air into oxygen ions and carbon monoxide.

MOXIE

MOXIE will collect carbon dioxide (CO2) from the Martian atmosphere and electrochemically split the it into oxygen and carbon monoxide molecules. Credit: NASA/JPL

The oxygen ions are then isolated and recombined to form breathable, molecular oxygen, or O2. MOXIE then measures this output for quantity and purity before releasing it harmlessly back into the air, along with carbon monoxide and other atmospheric gases.

Since the rover’s landing in February 2021, MOXIE engineers have started up the instrument seven times throughout the Martian year. Each time it takes a few hours to warm up, then another hour to make oxygen before powering back down. Each run was scheduled for a different time of day or night, and in different seasons, to check whether MOXIE could accommodate shifts in the planet’s atmospheric conditions.

“The atmosphere of Mars is far more variable than Earth,” Hoffman notes. “The density of the air can vary by a factor of two through the year, and the temperature can vary by 100 degrees. One objective is to show we can run in all seasons.”

So far, MOXIE has demonstrated that it can make oxygen at almost any time of the Martian day and year.

“The only thing we have not demonstrated is running at dawn or dusk, when the temperature is changing substantially,” Hecht says. “We do have an ace up our sleeve that will let us do that, and once we test that in the lab, we can reach that last milestone to show we can really run any time.”

Ahead of the game

As MOXIE continues to generate oxygen on Mars, engineers plan to push its capacity, and increase its production, particularly in the Martian spring, when atmospheric density and carbon dioxide levels are high.

“The next run coming up will be during the highest density of the year, and we just want to make as much oxygen as we can,” Hecht says. “So we’ll set everything as high as we dare, and let it run as long as we can.”

They will also monitor the system for indications of wear and tear. Since MOXIE is just one experiment among several aboard the Perseverance rover, it cannot run continuously as a full-scale system would. Instead, the instrument must start up and shut down with each run. This causes thermal stress that can degrade the system over time.

If MOXIE can operate successfully despite repeatedly turning on and off, this would suggest that a full-scale system, designed to run continuously, could do so for thousands of hours.

“To support a human mission to Mars, we have to bring a lot of stuff from Earth, like computers, spacesuits, and habitats,” Hoffman says. “But dumb old oxygen? If you can make it there, go for it — you’re way ahead of the game.”

Reference: “Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE)—Preparing for human Mars exploration” by Jeffrey A. Hoffman, Michael H. Hecht, Donald Rapp, Joseph J. Hartvigsen, Jason G. SooHoo, Asad M. Aboobaker, John B. McClean, Andrew M. Liu, Eric D. Hinterman, Maya Nasr, Shravan Hariharan, Kyle J. Horn, Forrest E. Meyen, Harald Okkels, Parker Steen, Singaravelu Elangovan, Christopher R. Graves, Piyush Khopkar, Morten B. Madsen, Gerald E. Voecks, Peter H. Smith, Theis L. Skafte, Koorosh R. Araghi and David J. Eisenman, 31 August 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abp8636

This research was supported, in part, by NASA.

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

resumo: As conversas baseadas na Internet podem melhorar significativamente as funções cognitivas em idosos socialmente isolados. O ensaio, conhecido como I-CONECT, envolveu 186 participantes com 75 anos ou mais que participaram em chats de vídeo estruturados quatro vezes por semana, o que ajudou a aumentar a memória e a função executiva, especialmente entre aqueles com comprometimento cognitivo ligeiro.

Ao longo de um ano, estas interações não só aumentaram os resultados cognitivos, mas também melhoraram o bem-estar emocional e aumentaram a conectividade em áreas do cérebro associadas à atenção. As descobertas sugerem que as conversas digitais podem ser uma estratégia viável para combater o isolamento social e as suas repercussões cognitivas.

Principais fatos:

  1. Melhorar a função cognitiva: Os participantes do ensaio I-CONECT que se envolveram em conversas digitais frequentes mostraram melhorias nas pontuações dos testes cognitivos globais e nas funções executivas baseadas na linguagem.
  2. Melhorar o bem-estar emocional: Tanto o grupo de controlo como o de intervenção registaram melhorias na saúde emocional, sugerindo que o contacto social regular, mesmo que breve, pode ter efeitos positivos.
  3. Benefícios neurológicos: As imagens cerebrais revelaram maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal para o grupo de intervenção, destacando o potencial das interações conversacionais para melhorar a função cerebral.

fonte: Harvard

A simples conversa com outras pessoas pode estimular várias funções cerebrais entre idosos socialmente isolados, mesmo quando as interações são baseadas na Internet, de acordo com um novo ensaio clínico realizado no Massachusetts General Hospital.

Os resultados são publicados em O mundo do envelhecimento.

“Iniciámos o nosso primeiro estudo de intervenção comportamental de prova de conceito em 2010, quase uma década antes da pandemia da COVID-19, chamando a atenção para os efeitos nocivos do isolamento social na nossa saúde geral”, explicou a autora principal Hiroko H. Dodge, investigadora principal. . De ensaios financiados pelos Institutos Nacionais de Saúde.

As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas. Crédito: Notícias de Neurociências

A segunda fase do ensaio randomizado com 186 participantes, denominado I-CONECT, utilizou a Internet e webcams para permitir interações conversacionais entre entrevistadores treinados e indivíduos socialmente isolados com 75 anos ou mais que têm cognição normal ou comprometimento cognitivo leve.

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Os investigadores alternaram os parceiros de conversa atribuídos a cada participante para melhorar a novidade da experiência, forneceram dispositivos fáceis de usar que permitiram aos participantes sem qualquer experiência de Internet/webcam participar facilmente em conversas baseadas em vídeo e incentivaram conversas usando tópicos diários padronizados e instruções de imagem .

Conversas de trinta minutos foram realizadas quatro vezes por semana durante seis meses e depois duas vezes por semana durante mais seis meses. Um grupo de controle de indivíduos semelhantes não participou de tais conversas, mas tanto o grupo de intervenção quanto o grupo de controle receberam ligações telefônicas semanais de 10 minutos.

Após o período inicial de seis meses, o grupo de intervenção teve uma pontuação mais elevada no teste cognitivo global em comparação com o grupo de controle, com um grande tamanho de efeito entre aqueles com comprometimento cognitivo leve. Além disso, os participantes do grupo de intervenção com cognição normal tiveram pontuações indicando maior função executiva baseada na linguagem.

No final do período final de seis meses, os participantes do grupo de intervenção com comprometimento cognitivo leve obtiveram pontuações nos testes indicando melhor função cerebral relacionada à memória do que o grupo de controle.

As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas.

Além disso, testes de imagem cerebral mostraram que o grupo de intervenção tinha maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal – uma região importante para manter a atenção visuoespacial – em comparação com o grupo de controle, embora este achado deva ser interpretado com cuidado devido ao número limitado de participantes avaliados. Devido a limitações de pesquisa relacionadas ao COVID-19.

Com base em solicitações de ex-participantes do estudo que continuamente solicitavam conversas, Dodge e seus colegas criaram uma organização sem fins lucrativos, a Fundação I-CONNECT. A organização oferece interações sociais gratuitas para idosos isolados na comunidade, utilizando os mesmos materiais utilizados no ensaio.

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“Nosso próximo objetivo é expandir essas atividades para alcançar indivíduos necessitados mais isolados, bem como aprofundar os mecanismos biológicos por trás do impacto das interações sociais em nossa função cerebral”, disse Dodge.

“Fornecer interações de conversa online estimulantes e frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.

“Planejamos expandir este tratamento para ambulatórios geriátricos, onde estamos atualmente arrecadando fundos para isso, e também examinar sua eficácia no tratamento de sintomas leves a moderados de depressão”.

A equipa também está a explorar a possibilidade de fornecer interações conversacionais através de um chatbot – um bot treinado em IA – que proporciona conversas estimulantes como uma intervenção económica.

“Sabemos que as conexões humanas são extremamente importantes para o nosso bem-estar emocional, mas para a estimulação cognitiva, os chatbots podem funcionar tão eficazmente quanto os humanos, o que estamos investigando atualmente”, disse Dodge, diretor de análise de pesquisa da Universidade da Califórnia. , Califórnia. Recentemente, ele abriu o Centro Multidisciplinar do Cérebro no MGH e é membro do corpo docente da Harvard Medical School.

Financiamento: O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional do Envelhecimento.

Sobre notícias de pesquisa sobre cognição e envelhecimento

autor: Tracy Hampton
fonte: Harvard
comunicação: Tracy Hampton – Harvard
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
Ensaio clínico controlado randomizado de engajamento conversacional baseado na Internet (I-CONECT) entre adultos socialmente isolados com mais de 75 anos de idade com cognição normal ou comprometimento cognitivo leve: principais resultados“Por Hiroko H. Dodge et al. O mundo do envelhecimento


um resumo

Ensaio clínico controlado randomizado de engajamento conversacional baseado na Internet (I-CONECT) entre adultos socialmente isolados com mais de 75 anos de idade com cognição normal ou comprometimento cognitivo leve: principais resultados

Antecedentes e objetivos

O isolamento social é um fator de risco para declínio cognitivo e demência. Conduzimos um ensaio clínico controlado randomizado (ECR) de interações sociais aprimoradas, levantando a hipótese de que as interações conversacionais podem estimular a função cerebral entre idosos socialmente isolados sem demência. Relatamos as principais descobertas deste ensaio clínico RCT (engajamento conversacional baseado na Internet) em vários locais [I-CONECT]; NCT02871921).

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Desenho e métodos de pesquisa

O grupo experimental recebeu conversas semiestruturadas cognitivamente estimulantes com entrevistadores treinados via Internet/webcam 4 vezes por semana durante 6 meses (familiarização) e duas vezes por semana durante mais 6 meses (manutenção).

Tanto o grupo experimental quanto o de controle receberam ligações semanais de 10 minutos. Modificações no protocolo foram necessárias devido à pandemia da doença coronavírus de 2019.

resultados

Um total de 186 participantes foram randomizados. Após o período de indução, o grupo experimental obteve pontuações mais altas nos testes cognitivos globais (Montreal Cognitive Assessment [primary outcome]; 1,75 pontos [p = .03]) em comparação com o grupo controle.

Após a indução, os participantes do grupo experimental com cognição normal apresentaram maior função executiva baseada na linguagem (teste de fluência semântica [secondary outcome]; 2,56 pontos [p = .03]). No final do período de manutenção, o grupo experimental de pessoas com comprometimento cognitivo leve apresentou maior função de codificação (Craft Story Immediate Recall Test). [secondary outcome]; 2,19 pontos [p = .04]).

A medição do bem-estar emocional melhorou tanto no grupo controle quanto no experimental. A fMRI em estado de repouso mostrou que o grupo experimental aumentou a conectividade dentro da rede de atenção dorsal em comparação com o grupo de controle.é= 0,02), mas o tamanho da amostra foi limitado.

Discussão e suas implicações

Proporcionar interações conversacionais online estimulantes frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

Os pesquisadores descobriram uma rara partícula de poeira em um meteorito, feita de uma estrela diferente do nosso Sol. Usando tomografia de sonda atômica avançada, eles analisaram a proporção única de isótopos de magnésio da partícula, revelando sua origem em um tipo recentemente identificado de supernova que queima hidrogênio. Esta descoberta fornece insights mais profundos sobre eventos cósmicos e formação de estrelas. Crédito: SciTechDaily.com

Os cientistas descobriram uma partícula de meteorito com uma proporção isotópica de magnésio sem precedentes, sugerindo a sua origem numa supernova que queima hidrogénio.

A pesquisa descobriu uma rara partícula de poeira presa em um antigo meteorito extraterrestre, formado por uma estrela diferente do nosso Sol.

A descoberta foi feita pela autora principal, Dra. Nicole Neville, e colegas durante seus estudos de doutorado na Curtin University, que agora trabalha no Instituto de Ciência Lunar e Planetária em colaboração com… NASACentro Espacial Johnson.

Meteoritos e grãos pré-solares

Os meteoritos são feitos principalmente de material formado em nosso sistema solar e também podem conter pequenas partículas originárias de estrelas que nasceram muito antes do nosso sol.

Evidências de que essas partículas, conhecidas como grãos pré-solares, são restos de outras estrelas foram encontradas através da análise dos diferentes tipos de elementos encontrados dentro delas.

Técnicas analíticas inovadoras

Dr. Neville usou uma técnica chamada milho Sonda de tomografia para analisar partículas, reconstruir a química em nível atômico e acessar as informações ocultas nelas.

Dr Neville disse: “Essas partículas são como cápsulas do tempo celestiais, fornecendo um instantâneo da vida de sua estrela-mãe”.

“Os materiais criados no nosso sistema solar têm proporções previsíveis de isótopos – diferentes tipos de elementos com diferentes números de nêutrons. A partícula que analisamos tem uma proporção de isótopos de magnésio que é diferente de qualquer coisa no nosso sistema solar.

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“Os resultados foram literalmente fora dos gráficos. A proporção isotópica mais extrema para o magnésio de estudos anteriores de grãos pré-solares foi de cerca de 1.200. O grão em nosso estudo tem um valor de 3.025, o valor mais alto já descoberto.

“Esta razão isotópica excepcionalmente elevada só pode ser explicada pela formação num tipo de estrela recentemente descoberto – uma supernova que queima hidrogénio.”

Avanços na astrofísica

O coautor, Dr. David Saxey, do Centro John D. Laiter em Curtin, disse: “A pesquisa abre novos horizontes na forma como entendemos o universo, ultrapassando os limites das técnicas analíticas e dos modelos astrofísicos.

“A sonda atômica nos deu todo um nível de detalhe que não conseguimos acessar em estudos anteriores”, disse o Dr. Saksi.

“Uma supernova que queima hidrogênio é um tipo de estrela que só foi descoberta recentemente, mais ou menos na mesma época em que estávamos analisando a minúscula partícula de poeira. Usar uma sonda atômica neste estudo nos dá um novo nível de detalhe que nos ajuda a entender como essas estrelas forma.”

Vinculando resultados de laboratório a fenômenos cósmicos

O co-autor, Professor Phil Bland, da Curtin School of Earth and Planetary Sciences, disse: “Novas descobertas do estudo de partículas raras em meteoritos permitem-nos obter informações sobre eventos cósmicos fora do nosso sistema solar.

“É simplesmente incrível poder correlacionar medições em escala atômica em laboratório com um tipo de estrela recentemente descoberto.”

Pesquisa intitulada “Elemento atômico e investigação isotópica 25Poeira estelar rica em magnésio de supernovas que queimam H. Foi publicado em Jornal Astrofísico.

Referência: “Elemento em escala atômica e investigação isotópica 25“Poeira estelar rica em Mg de uma supernova que queima H”, por N. D. Nevill, P. A. Bland, D. W. Saxey, W. D. A. Rickard e P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman e L. Daly e SM Reddy, 28 de março de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad2996

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O CDC afirma que os caçadores não contraíram a doença do “cervo zumbi” por causa da carne de veado

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