Перегони за Місяць, штучний інтелект та суперкомп'ютери. Наукові події, за якими варто стежити у 2024 році

На початку року прийнято складати плани на наступні 12 місяців: вивчити англійську, піти в спортзал чи завершити ремонт. Ми ж пропонуємо додати у календар події науки, за якими буде варто стежити у 2024 році за версією журналу Nature. Чого чекати від штучного інтелекту? Чи варто вже забувати про ковід? Може, слід замислитися про купівлю квитків на Місяць, чи ще є можливість врятувати нашу власну планету? Ми не дамо відповіді на ці питання, але розкажемо, які наукові події 2024 року можуть дати до них підказки.

Новий рік для штучного інтелекту

Чат-бот на основі штучного інтелекту ChatGPT цьогоріч отримав місце у багатьох заголовках не лише ЗМІ, а й наукових видань. Він не лише допомагав нам придумувати жарти чи відповідати на імейли, а й виявив глибокий вплив на науку: ставав співавтором наукових статей, використовувався для досліджень та був частиною «інтелекту» роботів. За це Nature навіть внесло ChatGPT до списку героїв, які формували науку у 2023 році. А в очікуваннях 2024 року відзначило наміри розробників ChatGPT, компанію OpenAI, створити наступне покоління моделі штучного інтелекту, на основі якої зараз працює чат-бот — GPT-5.

Пряму ж користь науці принесе нова версія алгоритму штучного інтелекту AlphaFold від компанії DeepMind. Цей алгоритм вміє передбачати структури білків, на що вручну у науковців можуть йти місяці. У 2020 році AlphaFold вже переміг на змаганнях алгоритмів з передбачання структур білків, а у 2021 — передбачив структуру 98,5 відсотка людських білків. Нова версія має бути здатною моделювати взаємодії між білками, нуклеїновими кислотами та іншими молекулами з атомарною точністю, що стане у пригоді у розробці нових ліків.

Також Nature зазначає, що наразі вчені стежать і за розвитком конкурента моделі GPT-4 — модель Gemini від Google. Однак, стежать за штучним інтелектом й регулювальні органи — у 2024 році свій звіт має представити створений цьогоріч Консультативний орган високого рівня ООН з питань штучного інтелекту. Фахівці ООН мають підготувати рекомендації щодо використання штучного інтелекту та принципи його міжнародного регулювання.

Дивіться вгору

У середині 2024 року має завершитися будівництво обсерваторії Саймонза, яка покликана досліджувати космічне мікрохвильове випромінювання, відоме як реліктове випромінювання. Це світло від первинної плазми раннього Всесвіту, що є найнадійнішим джерелом інформації про перші роки нашого Всесвіту Телескопи обсерваторії Саймонза матимуть 50 тисяч детекторів, які зможуть реєструвати це світло — у десять разів більше, ніж на аналогічних телескопах, які працюють сьогодні.

Сучасний же Всесвіт — через десятки мільярдів років після часу, який досліджуватиме обсерваторія Саймонза — вивчатиме Обсерваторія Вери Рубін. Наприкінці 2024 року має завершитися її будівництво на горі гори Серро-Пачон, що також у Чилі. Оптика обсерваторії розрахована виявляти короткотривалі спалахи світла від наднових — зір, що зазнали колапсу, а також спостерігати за астероїдами і кометами, та будувати мапу розподілу темної матерії й темної енергії у Всесвіті, досліджуючи близько 20 мільярдів галактик.

Однак, Nature відзначає, що 2024 рік тільки посилить занепокоєння астрономів, пов'язані із запусками на навколоземну орбіту супутників, як-от Starlink. Вже зараз вчені відмічають, що сузір'я Starlink псує знімки, що робить телескоп «Габбл», який навпаки має мати кращий огляд з космосу завдяки відсутності земної атмосфери. А запущений минулого року супутник BlueWalker 3 виявився яскравішим за більшість зір на нічному небі, що загрожує роботі наземних обсерваторій, зокрема й майбутній обсерваторії імені Вери Рубін.

Місяці Сонячної системи

Передусім 2024 рік стане роком місій на супутники планет. 20 січня на Місяць має здійснити посадку японський апарат SLIM, що вивчатиме мінералогічний склад порід супутника. Вже зараз він знаходиться на орбіті навколо Місяця та отримав кілька фото, а у разі успішної посадки SLIM стане першим японським апаратом, що дістався поверхні Місяця.

Пізніше, 25 січня, на поверхню Місяця здійснить посадку посадковий модуль Peregrine — апарат американської приватної компанії Astrobotic Technologies. У разі успіху він стане першим за 50 років американським апаратом й першим приватним, що здійснив посадку на Місяць. Також у листопаді планується, що вперше за 50 років на орбіту Місяця відправиться пілотована місія. Чотири астронавти облетять супутник на кораблі «Оріон» у рамках місії NASA «Артеміда-2». Роком пізніше планується, що вони здійснять на Місяць посадку.

Також Nature радить стежити за європейською місією за американською місією Clipper, яка має у жовтні 2024 року відправитися до супутника Юпітера Європи, щоб шукати життя у його підповерхневому океані. Не самотнім лишаться і супутники Марса — до них у вересні 2024 рушить японська станція Martian Moons eXploration, щоб дослідити їх з орбіти, а потім доставити на Фобос ровер та модуль для збирання зразків.

Місія: врятувати Землю

Утім, крім досліджень космосу та інших планет, людство продовжує працювати над тим, щоб врятувати нашу власну. Зокрема у 2024 році завершаться перемовини в ООН щодо пластикового забруднення та цілей, які мають здійснити країни. А Міжнародний суд в Гаазі має винести рішення щодо юридичних обов'язків країн стосовно боротьби зі змінами клімату, зокрема й наслідків за заподіяну шкоду. Ми ж сподіваємося, що у Гаазі приймуть рішення і не лише щодо кліматичних проблем.

Пролити світло на темну матерію

У наступному році стануть доступні результати експериментів BabyIAXO та KATRIN — досліджень німецьких фізиків, які шукають темну матерію й вимірюють масу нейтрино. Експеримент BabyIAXO, який проводиться на базі німецького дослідницького центру DESY. Телескоп і надчутливі рентгенівські детектори спостерігали за Сонцем протягом 12 годин щодня, у надії зареєструвати перетворення на фотони аксіонів — гіпотетичних елементарних частинок, що можуть бути складовою темної матерії.

В іншому ж експерименті, на детекторі KATRIN, у 2024 році мають завершити збір даних про нейтрино — найбільш недослідженої елементарної частинки. Робота фізиків на KATRIN має точно визначити масу нейтрино, що допоможе уточнити основну модель фізики елементарних частинок й прокласти шлях до дослідження можливих кандидатів у частинки-складники темної матерії.

Бойові комарі

Ні, Nature не зазначило в основних наукових подіях 2024 року українські підпільні біолабораторії. Але видання відзначило початок у 2024 році Всесвітньої програми з боротьби з комарами. У Бразилії виготовлятимуть комарів, заражених штамом бактерій, який перешкоджає передавання патогенних вірусів. Ці «озброєні» бактеріями комарі, яких виготовлятимуть до п'яти мільярдів на рік, зможуть захистити близько 70 мільйонів людей від таких хвороб як лихоманка денге та вірус Зіка, які переносяться цими комахами.

Згадати про коронавірус

У травні цього року ВООЗ скасувала глобальну надзвичайну ситуацію через ковід, який ввела більш як три роки тому. Але це не означає, що загроза зникла. Тому у 2024 році Всесвітня організація охорони здоров'я має опублікувати кінцевий варіант плану щодо боротьби з ковідом та майбутніми пандеміями, який зокрема включатиме обговорення доступу до вакцин, а також обміну досвідом й даними, необхідними для запобігати розвиткові інфекційних хвороб.

Надпотужні суперкомп'ютери

У 2024 році запрацюють одразу три суперкомп'ютери, обчислювальна потужність яких перевищує один ексафлопс — виконуватиме щосекунди один квінтильйон (мільярд мільярдів) обчислень за секунду. Це зокрема буде перший європейський суперкомп'ютер JUPITER, а також американські Aurora та El Capitan, які працюватимуть у дослідницьких лабораторіях. На JUPITER науковці зможуть моделювати еволюцію клімату на Землі та роботу людського серця, Aurora використають для мапування нейронів у мозку людини, а El Capitan — для симулювання наслідків використання ядерного озброєння.

---