SpaceX Crew Dragon Accident Nog een buil in de weg voor commerciële bemanning



De omslachtige weg van de Verenigde Staten naar menselijke ruimtevlucht zelfvoorziening kostte nog een andere wending.

Op zaterdag (20 april), een SpaceX Crew Dragon-capsule een anomalie ervaren tijdens een test van zijn SuperDraco-ontsnappingsmotoren, die zijn ontworpen om astronauten uit de weg te ruimen in geval van een noodgeval.

Niemand raakte gewond, maar de capsule – die afgelopen maand succesvol een demonstratie-missie naar het International Space Station (ISS) heeft afgelegd – kan ernstige schade hebben opgelopen.

Verwant: SpaceX Crew Dragon Demo-1 Test vlucht in foto's

Dit specifieke ruimtevaartuig was gepland om deze zomer een test voor het afbreken van de vlucht uit te voeren, een niet-geschroefde test van die SuperDracos die zal helpen de weg vrij te maken voor de eerste bemande reis van SpaceX naar het ISS voor NASA. Dus, als deze bemanningsdraak niet kan gaan, kunnen die belangrijke mijlpalen aanzienlijk worden teruggedrongen.

Een vertraging zou nauwelijks ongekend zijn; de tijdlijn voor het lanceren van Amerikaanse astronauten van Amerikaanse bodem is de afgelopen jaren herhaaldelijk naar rechts verschoven.

De schoenen van de shuttle vullen

De Verenigde Staten hebben sinds juli 2011 geen hulp van en naar een baan in de ruimte kunnen krijgen, toen de space shuttlevloot van de NASA na 30 jaar dienstbaarheid met pensioen ging. Sindsdien heeft NASA stoelen gekocht aan boord van Russische Sojoez-ruimtevaartuigen, voor meer dan $ 80 miljoen per stuk tegen de huidige prijzen. (Virgin Galactic heeft opgetreden twee bemande ruimtevluchten sinds december 2018, maar de SpaceShipTwo van dat bedrijf is een suborbittaal voertuig.)

Deze afhankelijkheid zou altijd tijdelijk zijn. NASA begon in 2010 commerciële bemanningactiviteiten te financieren, in een poging om de ontwikkeling van particuliere astronauten te stimuleren die de schoenen van de shuttle zullen vullen. Het volgende jaar kende NASA in totaal bijna $ 270 miljoen toe aan vier bedrijven voor dergelijk werk – SpaceX, Boeing, Blue Origin en Sierra Nevada.

In die begindagen was het doel om tenminste één Amerikaans privé-voertuig te bemachtigen tegen het einde van 2016.

In 2014 kwamen Boeing en SpaceX uit het pack met prijzen van meerdere miljarden dollars van het Commercial Crew Program van NASA. Boeing heeft $ 4,2 miljard gekregen om het te ontwikkelen CST-100 Starliner capsule, en SpaceX snagged $ 2,6 miljard voor Crew Dragon. Destijds zei NASA dat het doel was om ten minste één van die capsules operationeel te hebben tegen het einde van 2017.

De vroege planningsmislukkingen deden zich vooral voor omdat het Congres niet genoeg geld toewees voor commerciële bemanning, aldus NASA-functionarissen. En zowel Boeing als SpaceX hebben onlangs technische problemen ondervonden, wat de vertragingen heeft vergroot.

Verwant: Crew Dragon en Starliner: een blik op de aanstaande astronautentaxi's

Problemen met de teststand

Boeing, bijvoorbeeld, was van plan om een ​​niet-geschroefde testmissie naar het ISS te vliegen – het equivalent van dat bedrijf van recent voltooide SpaceX Demo-1 vlucht – in augustus 2018.

Maar in juni van vorig jaar kwam er een probleem naar voren tijdens een test van Starliner's lancering-afbreken-motoren. Kort daarna kondigden de Boeing-vertegenwoordigers aan dat het bedrijf de testmissie, OFT (Orbital Flight Test), tot eind 2018 of begin 2019 zou terugdringen.

OFT werd al snel opnieuw getarget voor maart 2019, daarna april, mei en tenslotte augustus. Boeing-vertegenwoordigers schreven dit nieuwste bericht toe aan potentiële conflicten met een andere missie die dit voorjaar uit het Cape Canaveral Air Force Station in Florida is gelanceerd; Starliner zou in mei slechts een tweedaags raam hebben gehad om op en neer te gaan, en dat was te strak voor comfort.

OFT zal plaatsvinden na een volledige test van Starliner's launch-abort-systeem. Die 'pad abort-test' zal ergens in de zomer plaatsvinden.

Boeing wil nog steeds voor het einde van het jaar zijn eerste bemande testvlucht naar het ISS uitvoeren, hebben bedrijfsvertegenwoordigers gezegd. Inderdaad, NASA's schema van de commerciële bemanning vermeldt "eind 2019" als de huidige streefdatum.

SpaceX had ernaar gestreefd om zijn abortietest tijdens de vlucht in juni uit te voeren. Als dat goed was gegaan, had een bemande demonstratiemissie naar het ISS, bekend als Demo-2, al in juli kunnen worden opgeheven. Die streefdatums zullen bijna zeker veranderen als gevolg van de afwijking van zaterdag, maar het is te vroeg om te speculeren op hoeveel.

"Er zullen zich zeker vertragingen voordoen, omdat blijkbaar zowel de capsule als de teststand verloren zijn gegaan", zei ruimtevaartdeskundige John Logsdon, emeritus hoogleraar politieke wetenschappen en internationale aangelegenheden aan de Elliott School of International Affairs van de George Washington University in Washington, DC

"Maar ik denk dat het verstandig is om te wachten tot we een beetje meer informatie krijgen voordat we beginnen te praten over of het nu weken, maanden of jaren zijn," vertelde hij aan Space.com.

Een deel van het bedrijf

Logsdon benadrukte ook dat dergelijke tegenslagen niet erg verrassend zijn; ze komen met het grondgebied van de ontwikkeling van een nieuw bemand ruimtevaartuig.

'We zijn al eerder op deze weg geweest,' zei hij. "Je moet mensen eraan herinneren dat we motoren hebben opgeblazen tijdens de ontwikkeling van de shuttle, en, duidelijk, we hadden de Apollo 1 vuur."

(Dat vuur, dat plaatsvond tijdens een lancering-repetitietest op 27 januari 1967, is een van de grootste tragedies van de NASA en het eiste de levens van astronauten Gus Grissom, Ed White en Roger Chaffee.)

Ambtenaren van de NASA maakten hetzelfde punt en benadrukten dat het ongelukkige evenement op zaterdag de kans biedt om Crew Dragon een beter en veiliger voertuig te maken.

"Dit is de reden waarom we testen," zei NASA-baas Jim Bridenstine in een verklaring. "We zullen leren, de nodige aanpassingen maken en veilig verder gaan met ons Commercial Crew-programma."

Er is hier ook nog een les – een die de Apollo 1 schiet, de verliezen van de shuttles Uitdager en Columbia en andere ruimtevluchtrampen hebben ons geboord.

"Het is een bewijs dat het moeilijk is om mensen de ruimte in te sturen", zei Logsdon. "Ik denk dat het belangrijk is om diep adem te halen, te beoordelen wat er werkelijk is gebeurd en het te repareren, omdat we het vermogen moeten herwinnen om mensen te lanceren."

Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten"(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu verkrijgbaar. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.

AI zou de dood kunnen voorspellen. Maar wat als het algoritme voorvertegenwoordigd is?


Eerder deze maand de Universiteit van Nottingham publiceerde een studie in PloSone over een nieuw model voor kunstmatige intelligentie dat machinaal leren gebruikt om het risico op vroegtijdig overlijden te voorspellen, met behulp van gezondheidgegevens (over leeftijd en leefstijlfactoren) van Britten van 40 tot 69 jaar. Deze studie komt maanden later een gezamenlijk onderzoek tussen UC San Francisco, Stanford en Google, dat de resultaten rapporteerde van op machine learning gebaseerde datamining van elektronische medische dossiers om de waarschijnlijkheid te beoordelen dat een patiënt zou sterven in het ziekenhuis. Eén doel van beide onderzoeken was om te beoordelen hoe deze informatie clinici zou kunnen helpen beslissen welke patiënten het meeste baat zouden hebben bij een interventie.

BEDRAAD ADVIES

WAT BETREFT

Amitha Kalaichandran, M.H.S., M.D., is een huisarts in Ottawa, Canada. Volg haar op Twitter op @DrAmithaMD.

De FDA bekijkt ook hoe AI zal worden gebruikt in de gezondheidszorg en heeft eerder deze maand een oproep gedaan voor een regelgevingskader voor AI in de medische zorg. Naarmate het gesprek rond kunstmatige intelligentie en geneeskunde vordert, is het duidelijk dat we specifiek toezicht moeten houden op de rol van AI bij het bepalen en voorspellen van de dood.

Daar zijn een paar redenen voor. Om te beginnen hebben onderzoekers en wetenschappers zorgen geuit over vooroordelen die in AI kruipen. Zoals Eric Topol, arts en auteur van het boek Deep Medicine: Kunstmatige intelligentie in de gezondheidszorg, stelt dat de uitdaging van vooroordelen bij het leren van machines afkomstig is van de "neurale inputs" ingebed in het algoritme, die menselijke vooroordelen kunnen omvatten. En hoewel onderzoekers het over het probleem hebben, blijven er problemen. Voorbeeld: de lancering van een nieuw Stanford-instituut voor AI een paar weken geleden werd onderzocht vanwege het gebrek aan etnische diversiteit.

Dan is er de kwestie van onbewuste of impliciete vooroordelen in de gezondheidszorg, die uitgebreid is bestudeerd, zowel in verband met artsen in de academische geneeskunde als met patiënten. Er zijn bijvoorbeeld verschillen in de manier waarop patiënten van verschillende etnische groepen worden behandeld voor pijn, hoewel het effect kan variëren op basis van de geslachts- en cognitieve belasting van de arts. Eén onderzoek wees uit dat deze biases minder waarschijnlijk zijn bij zwarte of vrouwelijke artsen. (Er is ook vastgesteld dat gezondheids-apps in smartphones en wearables onderhevig zijn aan vooroordelen.)

In 2017 daagde een onderzoek de impact van deze vooroordelen uit, waarbij werd vastgesteld dat hoewel artsen impliciet de voorkeur geven aan witte patiënten, dit mogelijk niet van invloed is op hun klinische besluitvorming. Het was echter een uitbijter in een zee van andere studies die het tegenovergestelde vond. Zelfs op buurtniveau, waar de studie van Nottingham naar keek, zijn er vooroordelen – zwarte mensen kunnen bijvoorbeeld een slechtere uitkomst hebben van sommige ziekten als ze in gemeenschappen wonen die meer raciale vooroordelen jegens hen hebben. En vooroordelen op basis van geslacht kunnen niet worden genegeerd: vrouwen kunnen bijvoorbeeld minder agressief worden behandeld na een hartaanval (acuut coronair syndroom).

Als het gaat om de dood en de zorg aan het levenseinde, kunnen deze vooroordelen bijzonder zorgwekkend zijn, omdat ze bestaande verschillen kunnen bestendigen. Een onderzoek uit 2014 wees uit dat surrogaatbeslissers van niet-witte patiënten eerder geneigd zijn om ventilatie op te heffen dan witte patiënten. De SUPPORT-studie onderzocht de gegevens van meer dan 9.000 patiënten in vijf ziekenhuizen en ontdekte dat zwarte patiënten minder interventie kregen tegen het levenseinde en dat terwijl zwarte patiënten de wens uitspraken om te bespreken cardiopulmonale reanimatie (reanimatie) met hun artsen, waren deze statistisch gezien significant minder geneigd om deze gesprekken te voeren. Andere studies hebben vergelijkbare conclusies gevonden met betrekking tot zwarte patiënten die aangeven minder geïnformeerd te zijn over zorg aan het levenseinde.

Toch zijn deze trends niet consistent. Een studie uit 2017, die onderzoeksgegevens analyseerde, vond geen significant verschil in zorg aan het levenseinde die gerelateerd zou kunnen zijn aan ras. En zoals een arts op het gebied van palliatieve zorg aangaf, hebben veel andere studies geconstateerd dat sommige etnische groepen agressievere zorg prefereren ten opzichte van het levenseinde – en dat dit mogelijk verband houdt met een reactie op de strijd tegen een stelselmatig systematisch gezondheidszorgsysteem. Hoewel voorkeuren kunnen verschillen tussen etnische groepen, kan er toch een vooroordeel ontstaan ​​wanneer een arts onbewust niet alle opties biedt of veronderstellingen maakt over welke opties een bepaalde patiënt op basis van zijn etniciteit misschien verkiest.

In sommige gevallen kan voorzichtig gebruik van AI echter nuttig zijn als een onderdeel van een beoordeling aan het einde van de levensduur, mogelijk om het effect van vooringenomenheid te verminderen. Vorig jaar gebruikten Chinese onderzoekers AI om hersendood te beoordelen. Opmerkelijk was dat de machine met behulp van een algoritme beter in staat was om hersenactiviteit op te vangen die artsen hadden gemist met behulp van standaardtechnieken. Deze bevindingen doen denken aan het geval van Jahi McMath, het jonge meisje dat in een vegetatieve toestand viel na een complicatie tijdens chirurgische verwijdering van haar amandelen. Impliciete vooringenomenheid kan een rol hebben gespeeld, niet alleen in de manier waarop zij en haar familie werden behandeld, maar ook in de gesprekken rond of zij in leven waren of dood. Maar Topol waarschuwt dat het gebruik van AI voor de beoordeling van hersenactiviteit moet worden gevalideerd voordat ze buiten een onderzoeksomgeving worden gebruikt.

We weten dat zorgaanbieders kunnen trachten zichzelf te trainen uit hun impliciete vooroordelen. De onbewuste bias-training die Stanford biedt, is een optie en iets dat ik zelf heb voltooid. Andere instellingen hebben trainingen gevolgd die gericht zijn op introspectie of mindfulness. Maar het is een heel andere uitdaging om scans vooroordelen voor te stellen van algoritmen en de datasets waarop ze zijn getraind.

Gezien het feit dat de bredere adviesraad die Google net lanceerde om toezicht te houden op de ethiek achter AI nu is geannuleerd, zou een betere optie een meer gecentraliseerd regelgevend orgaan mogelijk maken – zoals voortbouwen op het voorstel van de FDA – dat zou kunnen dienen voor universiteiten, de technische industrie en ziekenhuizen.

Kunstmatige intelligentie is een veelbelovend hulpmiddel dat zijn bruikbaarheid voor diagnostische doeleinden heeft aangetoond, maar het voorspellen van de dood, en mogelijk zelfs de dood bepalen, is een uniek en uitdagend gebied dat kan worden beladen met dezelfde vooroordelen die van invloed zijn op analoge arts-patiëntinteracties. En op een dag, of we nu voorbereid zijn of niet, zullen we voor het praktische en filosofische raadsel staan ​​door een machine te hebben die betrokken is bij het bepalen van de dood van de mens. Laten we ervoor zorgen dat deze technologie onze vooroordelen niet erven.

BEDRADE advies publiceert stukken die zijn geschreven door externe bijdragers en vertegenwoordigt een breed scala aan standpunten. Lees hier meer meningen. Dien een opiniestuk in via opinion@wired.com


Meer Great WIRED Stories

Earth Day 2019: Deze geweldige NASA-afbeeldingen tonen de aarde van bovenaf


NASA viert vandaag Earth Day (22 april) door enkele werkelijk ongelooflijke foto's van de aarde te delen van satellieten, vliegtuigen en deep-space missies.

Space.com heeft 10 van onze favoriete weergaven uit de Earth Day-galerij van NASA uitgekozen en deze hier weergegeven. Voor nog meer geweldige NASA-foto's van de aarde kun je de volledige collectie foto's van de Aarde vandaag hier vinden.

Je kunt ook je eigen Earth Day Photos delen met NASA om ze te laten zien in NASA-video's en posts op sociale media.

Verwant: Vier Earth Day 2019 met deze geanimeerde Google Doodle

IJzige bergen op Antarctica

(Afbeelding: © Michael Studinger / NASA)

Hoewel NASA het meest bekend staat om zijn ruimtemissies, wijdt het agentschap ook zijn tijd en middelen aan het bestuderen van planeet Aarde. Bediening IceBridge monitoren polair ijs door onderzoeksvliegtuigen over het noordpoolgebied en de zuidpool te vliegen. Deze foto is op 27 november 2013 genomen van het NASA P-3 laboratorium in de lucht, toen het vliegtuig vloog door Mount Feather, een deel van de Transantarctic Mountains dat van oost naar west over Antarctica loopt.

'Anvil' cloud over Afrika

(Afbeelding: © NASA)

Hoog boven een laag pluizige, popcornachtige wolken boven Afrika ligt een grote cumulonimbuswolk, die eruit ziet als een enorme plank met waterdamp. Deze afbeelding is gemaakt door een bemanningslid van Expeditie 16 van het internationale ruimtestation ISS. Vanwege zijn vorm wordt dit type wolkenvorming vaak een "aambeeldwolk" genoemd.

Dik zeeijs

(Afbeelding: © Digital Mapping System / NASA)

Een luchtfoto gemaakt tijdens NASA's operatie IceBridge op 5 november 2014 toont de verdeling van ijs in de Bellingshausenzee, gelegen aan de westkant van het Antarctisch Schiereiland. "Het blok ijs aan de rechterkant van het beeld is ouder, dikker en was ooit bevestigd aan de Antarctic Ice Sheet," zeiden NASA-functionarissen in een verklaring. "Tegen de tijd dat dit beeld werd verworven, was het ijs echter weggebroken om een ​​ijsberg te vormen."

Wrijf 'al Khali

(Afbeelding: © NASA / GSFC / METI / ERSDAC / JAROS, en US / Japan ASTER Science Team)

NASA's Terra-satelliet veroverde deze kronkelende kenmerken die glinsterden in de woestijn van Rub 'al Khali op 5 december 2005. Dit is een van de grootste zanderige woestijnen ter wereld, en het beslaat ongeveer een derde van het Arabische schiereiland, inclusief Oman, Jemen en de Verenigde Arabische Emiraten.

De Bahamas

(Afbeelding: © NASA)

Terwijl de tealige wateren van de Caribische Zee tussen deze keten van eilanden stromen, krijgt het water een nog donkerdere tint blauw in de diepere delen van de kanalen. Deze foto toont een paar kleine eiland-cays in het Exuma-district van de Bahama's en werd op 19 juli 2015 door een astronaut van Expedition 44 op het internationale ruimtestation genomen.

Instandhoudingsinspanningen gezien vanuit de ruimte

(Afbeelding: © NASA / USGS)

Die besneeuwde piek hoog boven de met gras begroeide omgeving is Mount Taranaki, een stratovulkaan op het Noordereiland van Nieuw-Zeeland in een beschermd gebied dat bekendstaat als het Egmont National Park. Het beschermde bosgebied heeft een donkerdere schaduw van groen dan de omliggende weilanden. Deze visie werd vastgelegd door NASA's Landsat 8 aardobservatiesatelliet op 3 juli 2014.

'Black Marble'

(Afbeelding: © NASA Earth Observatory afbeelding door Joshua Stevens, met behulp van Suomi NPP VIIRS data van Miguel Román, NASA's Goddard Space Flight Center)

De aarde ziet eruit als een glinsterende "zwarte marmer" in deze full-disk weergave van de NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) -satelliet. Je kunt 's nachts nog meer uitzichten op de aarde zien in onze Black Marble-fotogalerij!

Earthrise 2.0

(Afbeelding: © Goddard / Arizona State University / NASA)

Bijna 50 jaar nadat Apollo 8-astronauten de beroemde "Earthrise" -foto's van de aarde van de maan haalden, reconstrueerde de Lunar Reconnaissance Orbiter van NASA het prachtige uitzicht van de astronauten op de aarde met dit samengestelde uitzicht.

Hele verhaal: Deze nieuwe 'Earthrise' foto van NASA is gewoon adembenemend

Het uitzicht op de aarde vanaf Mars

(Afbeelding: © JPL-Caltech / University of Arizona / NASA)

Op een foto van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zien aarde en maan eruit als kleine halve maan aan de nachtelijke hemel. MRO heeft dit historische beeld vastgelegd op 3 oktober 2007, toen de Rode Planeet ongeveer 88 miljoen mijl (142 miljoen kilometer) van de aarde verwijderd was.

Verwant: Wauw! Mars Probe Snaps Prachtige foto van aarde en maan

'The Day the Earth Smiled'

(Afbeelding: © JPL-Caltech / Space Science Institute / NASA)

Ja, dit is een foto van de ringen van Saturnus. Maar als je heel goed kijkt, kun je de aarde en de maan hier ook zien! NASA's Cassini-ruimtevaartuig nam deze lange-afstandfoto van de aarde van 998 miljoen mijl (1,44 miljard kilometer) weg op 19 juli 2013.

Hele verhaal: Wauw! NASA Probes Zie Earth & Moon from Saturn, Mercury (Foto's)

E-mail Hanneke Weitering op hweitering@space.com of volg haar @hannekescience. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en verder Facebook. Oorspronkelijk artikel op Space.com.

De robots willen je baan (de saaie delen van) stelen


Inmiddels ben je dat waarschijnlijk op de hoogte dat er een robot vlak achter je staat, klaar om je werk te doen. Ga je gang en kijk, maak gewoon geen oogcontact, want robots, zoals bavianen, waarderen dat niet. Dat zal ervoor zorgen dat ze je baan des te meer willen.

In werkelijkheid zijn de rapporten over de dood van de baan sterk overdreven. Er zijn gewoon te weinig dingen die robots en kunstmatige intelligenties op dit moment beter kunnen doen dan mensen. Wij vlezige wezens blijven creatiever, handiger en empathischer – een bijzonder belangrijke vaardigheid in de gezondheidszorg en wetshandhaving. Wat is gebeurt het dat de machines delen van banen aannemen, wat niets nieuws is in de geschiedenis van menselijke arbeid: mensen oogsten niet langer tarwe met de hand, maar met maaidorsers; we schrijven niet langer alles met de hand, maar met zeer efficiënte tekstverwerkers.

Met dank aan Erik Brynjolfsson

Toch zou deze nieuwe automatiseringsgolf echt slecht kunnen zijn als we niet voorzichtig zijn. Dat is waar mensen zoals Erik Brynjolfsson, directeur van het MIT-initiatief over de digitale economie, binnenkomen: hij denkt hard aan het verleden, het heden en de toekomst van het werk, dus je hebt niet snel een robot in je kast die je nek. WIRED ging met Brynjolfsson zitten praten over waarom het Westworld dystopie is (hopelijk) ver weg, waarom onze menselijke creativiteit en empathie zo belangrijk zijn, en waarom je nooit een telepresence-robot zou moeten gebruiken om iemand te vertellen dat ze dood gaan.

(Dit gesprek is voor de duidelijkheid gecondenseerd en bewerkt)

Matt Simon: Dus wees eerlijk. Hoe bezorgd moet ik zijn over een AI die mijn baan steelt?

Erik Brynjolfsson: Ik onderschrijf het verhaal dat massale vervanging van banen er niet is. Wat er aanstaande is, is de vervanging van onderdelen van banen via AI maar ook via robotica. Ik denk dat de discussie in de pers eerder in deze twee overdreven simplistische kampen valt. Een daarvan is, Oh alle banen worden geautomatiseerd weg, wat erg incorrect is. Of het is, Oh er gebeurt niets, het is allemaal een hype. Die zijn allebei onjuist. Het juiste begrip op basis van ons onderzoek en vele anderen 'is dat deze taken worden geautomatiseerd.

Laten we een voorbeeld nemen. Er zijn 27 verschillende taken die een radioloog doet. Een van hen leest medische beelden. Een algoritme voor computerleren is mogelijk voor 97 procent nauwkeurig en een mens kan voor 95 procent nauwkeurig zijn, en u zou kunnen denken dat de machine het OK heeft gedaan. Dat zou eigenlijk fout zijn. Je bent beter af als de machine het doet en dan controleert een mens het achteraf. Dan ga je van 97 procent naar 99 procent nauwkeurigheid, omdat mensen en machines verschillende soorten fouten maken.

Maar radiologen overleggen ook met patiënten, coördineren de zorg met andere artsen, doen allerlei andere dingen. Machinaal leren is redelijk goed in sommige van die taken, zoals het lezen van medische beelden; het is helemaal geen hulp bij het troosten van een patiënt of het uitleggen van de diagnose.

MEVROUW: Dat herinnert me een tijdje geleden aan het fiasco, toen een ziekenhuis een robot met telelocatie gebruikte om iemand te vertellen dat ze gingen sterven en mensen in paniek raakten. Goed, duh. Ik weet niet waarom meer robotici dit niet waarschuwen. Er zijn bepaalde banen waar mensen waarschijnlijk altijd goed in zullen zijn, en die mensen hebben de empathie nodig die machines niet hebben.

EB: Onze hersenen zijn bedraad om emotioneel te reageren op andere mensen. Mensen hebben gewoon een comparatief voordeel om met elkaar in contact te komen. We zijn erg ver van Westworld, en zelfs daar waren de robots niet altijd zo overtuigend. Dat is niet waar we snel zullen zijn of zullen zijn. Ik denk dat dit geweldig nieuws is, omdat de meeste mensen de delen van de klussen leuk vinden die ze het leukst vinden, in contact komen met andere mensen en de creatieve delen. Het deel dat de meeste mensen niet zo leuk vinden is het herhaaldelijk tillen van zware dozen. Dat is precies waar de machines echt goed in zijn. Het is een behoorlijk goede taakverdeling.

MEVROUW: Wat op dit moment een fascinerend veld is in de robotica, waardoor mensen daadwerkelijk naast machines werken zonder dat de machines ze doden. De uitdaging is om mensen daarop aan te passen.

EB: In een robotica-geval zou je een robot misschien zwaar tillen en dan tilt het een deel over naar een mens en de mens doet de fijne manipulatie. Maar dat vereist een herstructurering van die baan. Ik denk dat het een beetje een luie mindset is om naar een bedrijfsproces of een baan te kijken en gewoon een beetje te zeggen, OK, hoe kan een machine dat hele ding doen? Dat is zelden het juiste antwoord. Gewoonlijk vereist het juiste antwoord wat meer creativiteit, en dat is hoe we het proces kunnen herontwerpen, zodat delen ervan door een machine heel effectief kunnen worden gedaan en andere delen echt door een mens worden gedaan, en ze passen op een nieuwe manier bij elkaar.

MEVROUW: De uitdaging ligt net zozeer in het aanpassen van de machines aan het werken met mensen als het aanpassen van mensen aan het werken met machines. Maar stel dat deze technologische revolutie uiteindelijk hele banen oplevert en we verplaatsing zien. Wat is de strategie daar? Is het een kwestie van zoiets als UBI? We zijn niet super goed in het herscholen hier in de Verenigde Staten.

EB: Ik wil echt geen korte metten maken met herscholing en opleiding die ervoor zorgen dat mensen betrokken blijven bij de beroepsbevolking en ze opnieuw inzetten voor andere taken. Maar zet de wijzerplaat in de toekomst ver genoeg en ik kan me een wereld voorstellen waar ja, machines kunnen de meeste taken uitvoeren. Schande voor ons als we dat verpesten, want dat zou een van de beste dingen ooit moeten zijn. We zouden veel meer rijkdom moeten hebben, zoals ordes van grootte meer welvaart, minder behoefte aan werk, veel betere gezondheid. En ja, zoiets als een UBI komt geleidelijk aan. OK gezondheidszorg is gratis, onderwijs is gratis, misschien een basisniveau van eten, kleding, onderdak. Dan kan die verdieping geleidelijk stijgen naarmate de maatschappij rijker wordt. Jaren vanaf nu zullen mensen terugkijken en zeggen: maak je een grapje? Je zou iemand laten sterven van de honger als ze niet hard genoeg werkten? Dat zou ongelooflijk wreed lijken.

MEVROUW: De olifant in de kamer hier, die misschien niet verwant lijkt, is klimaatverandering. Maar hoe ziet een toekomst er uit wanneer we meer en meer menselijke arbeid elimineren, we hebben een UBI op zijn plaats, maar we consumeren meer omdat we meer welvaart hebben. Wat betekent dat voor een planeet die al op zijn kantelpunt is?

EB: Ik ga tegen het soort impliciete deel van je vraag aanlopen. Ik denk dat het ons gaat leven aansteker op de planeet. We gebruiken al minder kolen, olie en veel andere hulpbronnen in de Verenigde Staten dan tien jaar geleden. Een digitale wereld is er een die veel lichter is op de planeet en minder impact heeft, of het nu een digitaal boek is in vergelijking met een papieren boek of videoconferentie in vergelijking met jetreizen. Misschien hebben we binnenkort kunstvlees. Als we het goed doen, wat ik denk dat we zijn en we zullen, hebben we een lichtere impact op de planeet.

MEVROUW: Natuurlijk kan technologie ons uit bepaalde rommel halen. Maar het is geen wondermiddel, we mensen moeten ook veranderen.

EB: Technologie is geen lotsbestemming. Wij vorm onze bestemming. En ik wil niet dat mensen pessimistisch worden en zeggen dat het hopeloos is, het wordt allemaal erger. Ik wil ook niet dat mensen optimistisch zijn en zeggen dat hé, technologie ons te hulp zal komen en ons zal redden. Het juiste antwoord is dat technologie een ongelooflijk krachtige tool is en als we de moeite doen, kunnen we deze tool gebruiken om lichter te leven op deze planeet. Als we de prikkels op hun plaats zetten en er bewust mee omgaan, kunnen en zullen we lichter leven, maar het gebeurt niet automatisch. Het zal alleen gebeuren als we er agressief aan werken.

MEVROUW: Wel, dat is geruststellend om te horen, want ik ben het zat om altijd negatief te zijn.

EB: Houd die negativiteit een beetje in je achterzak als een klein knotsje om te zeggen: kijk, wees niet zelfgenoegzaam. Je moet mensen eraan herinneren dat ze zich moeten inspannen. Je kunt niet achterover leunen en wachten tot AI je te hulp schiet. Dat is niet hoe het werkt.


Meer Great WIRED Stories

Een communicatiesatelliet die net in de baan is gestorven. Het is mogelijk gevaarlijke junk nu


Het in Luxemburg gevestigde Intelsat meldt dat de Intelsat 29E-satelliet (IS-29E) nu een total loss is, nadat eerder werd gemeld dat het ruimtevaartuig aan een afwijking leed.

Laat op 7 april ondervond het voortstuwingssysteem van Intelsat 29e schade die een lek veroorzaakte van het drijfgas aan boord van de satelliet, resulterend in een service-onderbreking voor klanten ..

Die gebeurtenis veroorzaakte een uitval van de service op de Intelsat 29e-satelliet die de klanten van maritieme, luchtvaart- en draadloze operators in de regio's Latijns-Amerika, het Caribisch gebied en de Noord-Atlantische regio getroffen heeft.

Verwant: Satellite Quiz: hoe goed weet u wat er op de aarde rondhangt?

Tijdens het werken om de satelliet te herstellen, deed zich een tweede anomalie voor, waarna alle pogingen om de satelliet te herstellen mislukten, aldus Intelsat-vertegenwoordigers.

De IS-29E-satelliet vóór de lancering in 2016.

De IS-29E-satelliet vóór de lancering in 2016.

(Afbeelding: © Boeing)

Betrokken klanten

"Sinds de anomalie heeft Intelsat in actief contact met de getroffen klanten", zei de wereldwijde satellietoperator in een verklaring.

"Restauratiepaden op andere Intelsat-satellieten ten dienste van de regio en satellieten van derden zijn beschikbaar voor een groot deel van de verstoorde services. Migratie en serviceherstel zijn goed op weg, wat de veerkracht van de Intelsat-vloot en het voordeel van de robuuste Ku-band onderstreept open architectuur-ecosysteem ", verklaarde de verklaring.

Heel verontrustend

Intelsat's verklaring van IS-29E een totaal verlies "betekent dat het ongecontroleerd blijft afdrijven langs zijn huidige baan in GEO [geostationary orbit], "zei T.S. Kelso, de operator van CelesTrak, een toonaangevende bron voor orbitale elementensets en gerelateerde software om satellieten in de gaten te houden en orbitale puin.

Kelso tweette op 16 april dat de huidige situatie met IS-29E "blijft nogal verontrustend"met de satelliet die rond zijn ruimtevaartuig broers en zussen IS-11 & IS-32E spiraalt. Bovendien zijn er rapporten van 13 stukken geassocieerd puin, zei hij.

De dolende IS-29E is vandaag niet de enige bedreiging in een geostationaire baan (GEO). Hier is een overzicht van alles wat wordt bijgehouden in die regio van de GEO Protected Zone. Groen staat voor operationele satellieten; oranje, dode; rode, raketlichamen; en geel, ander puin.

De dolende IS-29E is vandaag niet de enige bedreiging in een geostationaire baan (GEO). Hier is een overzicht van alles wat wordt bijgehouden in die regio van de GEO Protected Zone. Groen staat voor operationele satellieten; oranje, dode; rode, raketlichamen; en geel, ander puin.

(Afbeelding: © CelesTrak)

Nachtmerriescenario

In een eerdere tweet, op 11 april zei Kelso dat hij "vanochtend nerveus keek" omdat IS-29E en NASA's Tracking Data Relay Satellite 3 "wat we beschouwen als een 'nachtmerriescenario' in GEO – een snelle ontmoeting (~ 1 km / s) Laten we Intelsat geluk wensen om IS-29E weer onder controle te krijgen. "

De Intelsat 29E-satelliet gelanceerd op 27 januari 2016 bovenop een Ariane 5 booster.

Ondertussen is volgens de Intelsat-verklaring "een falenbeoordelingspanel bijeengeroepen met de fabrikant van de satelliet, Boeing, om een ​​uitgebreide analyse van de oorzaak van de anomalie te maken."

"Op dit moment weten we dat het rond de GEO-riem blijft ronddraaien en ronddraaien op ongeveer 1,2 graden lengte per dag," vertelde Kelso aan Inside Outer Space. "Dat betekent dat het een circuit van de riem zal maken in iets minder dan een jaar, en we zullen nog een groter object hebben om scherp te blijven en te sturen voor alle andere 500-plus operationele GEO-satellieten. "

U kunt de lastige IS-29E-satelliet via CelesTrak's in de gaten houden interactieve 3D-weergave.

Opmerking: klik op het wereldbolpictogram voor GEO; zoek naar IS-29E (verwijder vervolgens het filter); klik op IS-29E op rechts en volgen; klik op stippen om te zien wat ze zijn.

Leonard David schreef het komende boek "Moon Rush: The New Space Race," dat in mei 2019 door National Geographic zal worden gepubliceerd. David is al lang schrijver voor Space.com en rapporteert al meer dan vijf decennia over de ruimtevaartindustrie. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.

Een gloeiend hete kolenlaag laat zien hoe microben tot leven kunnen komen


Net voorbij de kruising van Centre en Locust in Centralia, Pennsylvania, draaide de microbioloog Tammy Tobin het stuur van haar ouder wordende Prius scherp naar rechts. Terwijl de ruitenwissers woedend heen en weer zwaaiden om de rijzende sneeuw af te weren – een herinnering dat de winter nog niet eerder had moeten afscheid nemen – kondigde Tobin aan: "We zijn hier." We stonden aan de voet van een met gras begroeide helling achter de SS. Peter en Paul Cemetery. Het leek op een van de andere ontelbare knolls verscholen in de antracietkleurige heuvels van oostelijk Pennsylvania. Maar bijna 50 meter onder onze voeten loerde een verborgen gevaar. Centralia brandde.

Quanta Magazine


auteur foto

Wat betreft

Oorspronkelijke verhaal herdrukt met toestemming van Quanta Magazine, een redactioneel onafhankelijke publicatie van de Simons Foundation wiens missie het is om het publieke inzicht in de wetenschap te vergroten door onderzoeksontwikkelingen en trends in wiskunde en de fysische en levenswetenschappen te behandelen.

Of liever gezegd, de kolenlaag onder wat de stad Centralia was, brandde. De steenkool heeft meer dan 50 jaar lang gebrand en zal waarschijnlijk nog eeuwenlang branden. Toen we een lage oprijlaan beklommen die tegen de achterkant van de katholieke begraafplaats lag, waren er geen vlammen zichtbaar, alleen stoomwolken waar het vuil overtollige hitte uitademde en het gras koppig weigerde zijn ijzige pet aan te trekken. Op een na was een handvol mensen uit de stad gevlucht toen de regering de postcode van Centralia in 2002 had ingetrokken. Maar Tobin, van de Susquehanna-universiteit 30 mijl ten westen van Centralia, was hier niet om door het wrak van een ooit bloeiende stad te kammen.

In plaats daarvan hadden zij en een groep medewerkers hun zinnen gezet op iets veel kleiner. De hitte en vervuiling door de ondergrondse brand was niet alleen stressvol voor de flora en fauna van Centralia; het creëerde ook een crisis voor de microben in het gebied. De biljoenen biljoenen microscopisch kleine eencellige organismen thuis in de bodem van Centralia bevonden zich plotseling in een ware sauna. Het was aan te passen of te sterven. Of dat dachten wetenschappers.

Tammy Tobin, een microbioloog aan de Susquehanna University, was geschokt toen hij ontdekte dat de blaarvorming en giftige omstandigheden rond Centralia de microbiële biodiversiteit van het gebied niet hebben aangetast. Nieuwe soorten die als onderdeel van een "microbiële zaadbank" in de grond inactief waren, zijn onder de verbiedende omstandigheden tot leven gekomen.

Amanda O'Rourke

"Centralia is een prachtige zandbak voor vragen over wat er gebeurt tijdens een verstoring van het milieu," zei Ashley Shade, Tobin's voormalige student, nu een microbioloog aan de Michigan State University en een medewerker van het project. "Zelfs als die storing als een voorhamer is."

Het kolenvuur bij Centralia biedt onderzoekers de perfecte mogelijkheid om een ​​nieuw idee te testen dat bekend staat als een microbiële zaadbank: over het algemeen over het hoofd gezien slapende individuen vormen een enorm reservoir van biodiversiteit, klaar om tot leven te komen wanneer de omgevingsomstandigheden veranderen. Hoewel wetenschappers aanwijzingen uit laboratorium- en milieu-experimenten hadden gevonden dat een dergelijke zaadbank bestaat, vormt Centralia een zeldzame gelegenheid om te zien of en hoe een microbiële zaadbank functioneert in de echte wereld.

900 graden Fahrenheit op de grond

Niemand weet precies hoe het vuur onder Centralia begon; de plaatselijke legende houdt in dat iemand per ongeluk de naad heeft ontstoken en afval heeft verbrand net buiten een van de mijnschachten. Wat zeker is, is dat inwoners van Centralia kort voor Memorial Day in 1962 meldden dat er een brand was begonnen in de kolenmijn van de stad, net ten oosten van de Odd Fellows Cemetery. Het werd al snel duidelijk dat zelfs de meest agressieve methoden de verspreiding van de vlammen niet zouden stoppen. Bewoners zouden gewoon moeten wachten tot het vuur zou opbranden. Maar in een gebied dat zichzelf 'kolenland' noemde, was er geen gebrek aan ondergronds materiaal om door te branden, dus het vuur overleefde de mensen. Hoewel bewoners aanvankelijk dat hoopten, omdat het vuur volledig onder de grond was, zouden ze in Centralia kunnen blijven wonen, het vrijkomen van giftige gassen en het openen van sinkholes maakte het te gevaarlijk.

Ashley Shade, een microbioloog aan de Michigan State University, werkt samen met Tobin aan studies van wat er in Centralia's bodem leeft. "Centralia is een prachtige zandbak voor vragen over wat er gebeurt tijdens een verstoring van het milieu," zei ze. "Zelfs als die storing als een voorhamer is."

Adele Han

De meeste gezinnen zijn naar keuze vertrokken of zijn door de overheid uitgekocht. Een paar families, moedig of roekeloos (maak je keuze), blijf leven in Centralia, vuur wordt verdoemd. Hoewel Centralia de grootste kans heeft gehad om het fortuin om te keren, is de economie van de hele regio in de afgelopen decennia steeds slechter geworden.
Ashley Shade is maar al te bekend met de beproevingen van centraal Pennsylvania. Ze groeide op een steenworp afstand van Centralia op, en hoewel ze wist van het vuur – je kon niet echt bij Centralia wonen en het niet weten, zegt ze – heeft ze er nooit echt over nagedacht. Het duurde tot haar eerste genetica-opleiding als undergraduate aan de Susquehanna University in 2002 dat ze Centralia begon te beschouwen als iets meer dan een vreemde gebeurtenis in de buurt. Het jaar daarvoor had een team van geologen en bodemwetenschappers van Susquehanna Tobin benaderd, die destijds de professor van Shade was, over het opzetten van een formele studie over hoe de brand Centralia aan het veranderen was. Ze vroegen Tobin of ze de bodemmicroben in Centralia zou helpen bestuderen. Hoewel ze niets afwist van microbiologie, vond ze het onderwerp eigenzinnig en interessant, en daarom stemde ze ermee in. Ze vroeg haar studenten in 2002 of iemand wilde toetreden tot haar nieuwe project in Centralia of een bestaand onderzoek naar boviene genetica.

Zowel Shade als Tobin werden meteen verliefd op Centralia. Het team zette een reeks locaties uit die drie contrasterende gebieden bestreek: één boven een plek waar het vuur nooit was geweest, één boven waar het vuur op dat moment brandde en één waarin de ondergrondse vlammen al waren opgekomen. Dit zou de onderzoekers een idee geven van hoe de bodemmicroben in de loop van de tijd veranderden. Sommige nooit verbrande sites waren vooral belangrijk omdat het vuur in die richting bewoog. Tobin en haar collega-wetenschappers konden volgen wat er in real time met de grond gebeurde.

Zeventien jaar geleden, toen het sequencen van het genoom van grote aantallen micro-organismen in het milieu onbetaalbaar was, betekende het bestuderen van de genetica van bodemmicroben dat wetenschappers het DNA in kleine stukjes zouden hakken. Elke verschillende soort microbe leverde een verzameling genetische fragmenten op die op grootte gesorteerd konden worden. Met behulp van een probe voor het markeren van ribosomale DNA-sequenties die uniek zijn voor elke soort, konden wetenschappers een genetische vingerafdruk voor een microbe afleiden en de soorten identificeren door hun resultaten te vergelijken met een grote database van bekende prokaryoten. Hoewel deze 'ribotypering' tijdrovender en minder nauwkeurig was dan de huidige moleculaire methoden, bood het Tobin en Shade desalniettemin de eerste aanwijzingen over wat, als er iets zou kunnen zijn, Centralia's ondergrondse inferno heeft overleefd.

"Een plaats kan gaan van koel zijn tot erg heet vrij snel, en het fluctueert met allerlei klimatologische en geologische factoren," zei Tobin. "Kunnen dingen snel genoeg worden aangepast?"

Afhankelijk van hoeveel zuurstof het vuur kon bereiken, konden de vlammen onder Centralia zo heet worden als 1.350 graden Fahrenheit, en gematigde temperaturen soms meer dan 900 F. In 2007 kocht een Duitse documentairefilmploeg een enkel ei van een plaatselijke cafetaria, zodat ze konden bak het door een stoomopening en eet het voor het ontbijt als een gimmick op de camera. Het ei brak echter niet. In plaats daarvan was de grond zo heet dat het ei snel siste en sistte, zodat het onherkenbaar kleurde voordat de bemanning hun foto kon maken, niets achterlatend voor hun toast of hun kijkers. Onder zulke extreme omstandigheden vertelde Tobin me dat toen we langs de Pennsylvania byways van haar laboratorium in Susquehanna naar Centralia wonden, het heel goed mogelijk was dat er niets was overgebleven. Tot haar grote vreugde had ze het mis.

Leden van Shade's laboratorium verzamelen grondmonsters, metingen van de lucht- en bodemtemperatuur, kooldioxide-metingen en andere milieugegevens op een hete locatie in Centralia.

Ashley Shade

In een studie van 2005 in Bodemkunde, Tobin en collega's toonden niet alleen dat microben in de bodem overleven boven actief brandende gebieden, maar dat sommige soorten daar gedijen. Het algemene niveau van diversiteit was hetzelfde in warme gebieden (met temperaturen variërend tussen ongeveer 90 F en 170 F) als in gebieden die het vuur nog moest bereiken. Toen de onderzoekers beter keken, ontdekten ze dat hoewel de algehele bacteriële diversiteit afnam bij hogere temperaturen, zelfs de heetste monsters blijkbaar nog steeds bloeiende microbiële gemeenschappen hadden. Shade en Tobin identificeerden ook warmteminnende bacteriën (thermofielen) die leken op microben die in de buurt van geothermische warmwaterbronnen in IJsland woonden, hoewel hun gegevens niet gedetailleerd genoeg waren om te zeggen hoe nauw de organismen verwant waren.

Wat hun gegevens echter niet konden vertellen, was of de microben die boven het vuur leefden daar al die tijd in heel lage aantallen loerden of dat ze waren opgeblazen of anderszins van ver waren gekomen, misschien uit andere geothermische gebieden over de hele wereld . Iedereen vermoedde wat goed zou kunnen zijn.

Niet dood maar slapend

Terwijl Tobin en Shade doorgaan met het afbreken van het microbiële mysterie in Centralia, had de bioloog Jay Lennon van de Indiana University een eigen mysterie. Naarmate de kosten van genetische sequencing kelderden en computerprogramma's steeds geavanceerder werden, werd het voor onderzoekers mogelijk om DNA direct te sequencen uit milieumonsters, voor studies die bekend staan ​​als metagenomica. Voor het eerst hoefden wetenschappers geen organismen te kweken om ze in het laboratorium te bestuderen. Alleen door het DNA van microben in een omgeving te sequencen, konden ze uitvinden wat daar leefde en in welke hoeveelheid.

Maar "de overvloed van een organisme vertelt ons niet of het actief is", zei Alexander Loy, een microbioloog aan de Universiteit van Wenen. Om metabole activiteit te testen, gebruiken biologen strategieën zoals het meten van hoeveel RNA een organisme aan het maken is; omdat RNA een veel korter geleide molecule is dan een relatief duurzaam DNA, het is een meer waarneembare indicator van het huidige metabolisme en niet alleen het bestaan ​​van de cel. Analoog kan een censusnemer alle gebouwen op een stedelijk blok tellen, maar dat alleen zal niet zeggen of het huizen of bedrijven zijn of dat ze op dit moment bezet zijn. Voor die antwoorden kan het zijn dat de tellingsmedewerker interviews van deur tot deur moet afnemen of het gebruik van water en elektriciteit moet meten.

Toen Lennon in 2010 begon met het bekijken van biologische monsters uit het meerwater, de bodem en zelfs uitwerpselen, vond hij steeds weer het microbiële equivalent van verlaten gebouwen. Er waren veel soorten, maar een groot deel van de microben leek in schijnbaar elke omgeving niets te doen.

Jay Lennon, die microbiële biodiversiteit bestudeert aan de Universiteit van Indiana, merkte op dat een groot deel van de biomassa in de meeste milieus vastzit in slapende cellen – een "microbiële zaadbank" – die mogelijk wacht op de juiste omstandigheden voordat ze reanimeren.

Jean Lennon

Deze slapende microben met zeer verminderde metabole activiteit bestaan ​​in een liminale ruimte tussen leven en dood. Ze doen misschien niet veel van de activiteiten die meestal met het leven samenhangen, zoals groeien, eten of hun genen repliceren, maar ze zijn ook heel duidelijk niet dood – omdat ze soms opnieuw worden geanimeerd. "Ga slapen, als je wilt, en je hebt het vermogen om wakker te worden," zei Lennon.

Het concept van slapende microben was minstens een eeuw oud, maar biologen dachten dat ze zeldzaam waren. Het meeste van wat bekend was over de slaaptoestand kwam van bacteriën die sterke sporen vormden, waaronder Bacillus anthracis, de bodemmicrobe beroemd om het veroorzaken van miltvuur. Het vermogen om sporen te vormen kan een bacterie van alles beschermen: hoge doses ultraviolette en gammastraling, langdurige droogte, het vacuüm van de ruimte. "Mensen hebben bacteriën uit baars laten herleven," zei hij.
Het nadeel van het vertrouwen op sporen als overlevingsstrategie is dat het extreem veeleisend is. Tien procent van de B. anthracis genoom is gewijd aan het vormen van sporen, en het proces kan meer dan vijf uur duren, beginnen te eindigen. Met dergelijke hoge biologische startkosten, evolueerde dit vermogen slechts eenmaal in een enkele groep bacteriën, voor zover onderzoekers weten. Dit suggereerde dat dergelijke Lazarus-microben kleine eigenaardigheden zijn.

Gegevens van Lennon en andere microbiologen gaven echter aan dat slaaptoestand de regel is, en niet de uitzondering. "Meer dan 90 procent van de microbiële biomassa [in soil] is inactief, "zei hij.

In de rustperiode werd uitgelegd hoe veel microben – tot 1010 cellen per gram bodem – naast elkaar zouden kunnen bestaan. In zekere zin deden ze dat niet, althans niet allemaal tegelijk. In plaats van het gebruik van waardevolle bronnen door elkaar te bestrijden voor voedsel en ruimte, kunnen microben in plaats daarvan een rustperiode ingaan om te wachten op betere milieuomstandigheden. De slaaptoestand gaf microben ook een manier om de feest- of hongersnoodgolven van voedsel en andere essentiële zaken te overleven, evenals de beperkingen van extreme omgevingen. Slapende organismen zijn niet zo winterhard als sporen, maar hun rustige toestand betekent dat ze geen waardevolle middelen hoeven te verspillen die met stressoren omgaan. Temperaturen die een snel verdeeldend organisme kunnen doden, kunnen draaglijk worden als de microbe geen voedsel hoeft te vinden, eiwitten hoeft te maken en andere huishoudelijke taken hoeft te verrichten. Dientengevolge kunnen de rustige organismen een groter bereik aan temperaturen en andere omgevingscondities verdragen dan wanneer ze zoals gebruikelijk groeien. Lennon leende een uitdrukking uit de plantkunde en noemde deze enorme voorraad van slapende organismen de 'microbiële zaadbank', die gewoon op de juiste omgevingsomstandigheden wachtte om te groeien en te bloeien.

Lucy Reading-Ikkanda / Quanta Magazine

Vroeger geloofden wetenschappers dat de bodemmicroben die in de woestijnen van Antarctica te vinden waren dezelfde waren als die in het Amazone-regenwoud, maar studies hebben aangetoond dat bodemmicroben, net als alle andere organismen, sterk zijn aangepast aan de plaatselijke omstandigheden. Om deze reden denkt Lennon niet dat de aarde een wereldwijde microbiële zaadbank heeft. In plaats daarvan heeft elke bodemgemeenschap, zoals de aarde in Centralia, een eigen lokale zaadbank. Lokale microben storten zichzelf in de zaadbank wanneer de omstandigheden minder dan ideaal zijn. Microben van elders kunnen ook naar het gebied liften, aankomen op de voeten en veren van vogels of tegen de wind in blazen. Sommigen van hen proberen het te proberen en het gedijen of uitsterven, maar anderen hurken neer en wachten af.

De microbiële ecoloog Genoveva Esteban van de Universiteit van Bournemouth in het Verenigd Koninkrijk zag de microbiële zaadbank aan het werk in Priest Pot, een 10.000 jaar oude vijver in het merengebied van Noord-Engeland. Esteban bracht monsters van microbiële eukaryoten (kleine eencellige organismen met een kern) van Priest Pot terug naar het laboratorium om te groeien. Net als hun nucleus-deficiënte prokaryotische broeders, zijn eukaryoten een uitdaging om in cultuur te groeien. De meesten willen gewoon niet in het lab groeien. Toen Esteban onder de microscoop naar druppels water van het meer gluurde, zag ze honderden soorten kolkende en zwemmende wezens. In het laboratorium kon ze slechts 20 soorten die in de kweekfles groeiden identificeren. Toen verdeelde ze de cultuur en groeide deze in verschillende omgevingen. ("We hebben echt onze verbeelding geperst" om met elke mogelijke combinatie van omstandigheden te komen, zei Esteban.) Drie maanden later had ze 135 soorten.

"Er waren al deze verborgen organismen, gewoon wachtend op de juiste omstandigheden om te verschijnen," zei ze.

Hetzelfde gebeurde toen Esteban monsters nam uit de zoutpannen van Andalusië, die hypersaline resten van oude zeeën in wat nu Zuid-Spanje is. Aanvankelijk kon ze slechts zeven microbiële soorten detecteren in monsters van zes verschillende zoutvlakten. Ze verdunde die monsters geleidelijk en liet ze vijf weken of langer groeien, en het aantal soorten schoot op tot 95.

In zekere zin bootsten de opzettelijke milieumanipulaties van Esteban na wat er gebeurt als de omstandigheden verschuiven in de natuurlijke wereld – inclusief wat er gebeurt als het klimaat blijft opwarmen. Hoog in het Noordpoolgebied van Alaska bewees Janet Jansson, een microbioloog bij Pacific Northwest National Laboratory buiten Richland, Washington, hoe de opwarming van de aarde de microben in Hess Creek beïnvloedde. Duizenden jaren lang was de ondergrondse bodem in het gebied permanent bevroren, maar de opwarming van de aarde verandert, waardoor de ondergrondse grondlagen beginnen te ontdooien.

In deze gekleurde scanning-electronenmicrofoto van de bacterie Viridibacillus arvi zijn de gele, meer bolvormige cellen sluimerende sporen. De groene, meer staafvormige cellen beginnen te ontkiemen en keren terug naar een actiever leven.

Dennis Kunkel Microscopy / Science Photo Library

In resultaten gepubliceerd in Natuur in 2011 ontdekte Jansson dat ze na een ontdooiing van slechts 48 uur een verandering in het DNA van de gemeenschap kon zien. Dit duidde op een toename van de overvloed aan koolstofetende bacteriën, in tegenstelling tot het type microbe dat meestal wordt aangetroffen in de permafrost, waardoor een leven wordt gecreëerd door ijzer als energiebron te gebruiken.

Latere bemonstering van zowel ontdooide als bevroren plaatsen, ondersteund door RNA-analyse, bevestigde dat het DNA niet loog. In de ontdooide bodem waren de ijzer-reducerende microben grotendeels vervangen door andere die organische koolstof als voedsel gebruikten. Deze verschillen, vond Jansson, waren inherent aan het systeem.

"Het is een heel extreem verschil in functie," zei ze. "Deze organismen zijn er al, alleen in kleine aantallen. De omgeving selecteert voor wat in staat is te gedijen. "

Vanuit een ecologisch perspectief, zegt Loy, voorzien zaadbanken het systeem van een soort van verzekeringspolis. "Als je antibiotica gebruikt, kunnen die met resistentiegenen groeien en die lege nissen overnemen," zei Loy. Zaadbanken functioneren op dezelfde manier, waarbij slapende organismen dominant worden als de omgevingsomstandigheden veranderen. Tobin en Shade veronderstelden dat een microbiële zaadbank een deel van wat ze in Centralia zagen, kon verklaren. Hun langetermijnexperimenten waren aan het krimpen, waardoor ze de perfecte gelegenheid hadden om dit idee te testen, toen plots een ramp toesloeg.

Een back-upplan voor ecosystemen

Net zoals Centralia veel excentrieke microben heeft aangetrokken, heeft het ook vreemdheden aangetrokken van de meer tweevoetige variëteit. Tijdens de bevriezende namiddag spendeerden Tobin en ik door Centralia te rijden, verschillende auto's reden van Locust Avenue af om ons te vragen naar een routebeschrijving naar het vuur. "Dit gebeurt altijd," vertelde ze me terwijl de auto's wegreden, teleurgesteld om te horen dat ze geen vlammen zouden zien. De oude Route 61, die in 1993 voor de laatste keer gedeeltelijk instortte en de staat dwong een bypass te bouwen, bestaat nog steeds als een canvas voor graffitikunstenaars. Hun werk varieert van het prozaïsche "L + L 4EVER" tot stukken van meer scatologische en seksuele aard.

Tobin haalde veel van dit vandalisme af. Maar in 2006 scheurde een groep schattenjagers het grootste deel van het land in en rond Centralia door, terwijl ze op zoek gingen naar antiek glas. Een van de locaties die ze verwoestten, was de langetermijnstudiesite die zij en Shade hadden ontwikkeld. 'S Nachts ging een half decennium werk verloren.

"Het zag eruit alsof het een oorlogsgebied was," zei Tobin.

Tegen de tijd dat Tobin haar onderzoek weer helemaal op poten zette, had Shade haar doctoraat in de microbiologie aan de Universiteit van Wisconsin in Madison voltooid en een faculteitsstandpunt gevonden aan de Michigan State University. Ze vergat echter nooit haar tijd bij Centralia, dus in 2014 belde ze haar oude professor op en vroeg Tobin om samen te werken. In oktober stapten Shade en haar laboratoriummanager op een vliegtuig en vlogen naar Pennsylvania.

Gewapend met troffels, potten in potten van een kwart maat, en voldoende bleekmiddel om hun schoppen en schoenen te reinigen, daalde het team af naar wat er nog van de stad was en begon met het nemen van grondmonsters. Het team heeft opnieuw grond gewonnen uit verschillende locaties: over een actief vuur, over gebrande en afgekoelde gebieden en over delen van de mijn die nog nooit in brand was gestoken. Na de gevulde inblikkende potten zorgvuldig in een grote koeler te hebben verpakt, keerde Shade terug naar East Lansing en begon het vuil in haar laboratorium te bestuderen.

Ze begon met het vergelijken van de soorten die in elk van de drie groepen woonden. Aanvankelijk geloofde ze dat de microben uit de actief verbrandende gebieden de minste variatie zouden hebben tussen locaties: de uitdagingen van het groeien in zulke extreme hitte, dacht ze, zouden ernstig beperken wat voor soort organismen er zouden kunnen groeien. Nadat het vuur was afgebrand en de grond was afgekoeld, verwachtte Shade dat de microben naar een meer diverse staat zouden terugkeren. Sterker nog, zij en Tobin vonden precies het tegenovergestelde: Microbiële populaties in de hete gebieden divergeerden en convergeerden toen de grond gedurende een periode van 10-20 jaar werd gekoeld.

"Microbiële gemeenschappen hebben een immense capaciteit om te reageren en te herstellen," zei Shade. "Er lijkt deze inherente capaciteit te zitten in het systeem dat gewoon slaapt."

Ongeacht hoe de microbiële populaties veranderden, veronderstelden Shade en Tobin dat de microbiële zaadbank van Centralia het systeem in staat stelde te reageren op de temperatuurstijging van het vuur en terug te keren naar de oorspronkelijke toestand. Een verdere studie in PLOS ONE toonde aan dat de zaadbank mogelijk ook de grond in staat heeft gesteld te reageren op verhoogde niveaus van arseen en andere zware metalen die door het vuur vrijkwamen. Voor Esteban is dat het hele punt van de zaadbank.

"Een zaadbank betekent dat de ecosysteemfunctie nooit zal stoppen. Zelfs als de omstandigheden veranderen, kan het ecosysteem doorgaan, "zei ze.

Het proces komt ook ten goede aan individuele soorten. "De meeste microben leven op het snijvlak van een scheermes tussen leven en dood," zegt Lennon. "En slapende is beter dan sterven." Precies wat deze rustperiode triggert, blijft echter onduidelijk. Wetenschappers weten ook niet of de hele populatie van een microbe zal kiezen voor de rustperiode, of dat sommigen sluimerend kunnen worden als een hedgefonds voor hun broeders die proberen het te redden, zelfs in ongunstige omstandigheden.

Voor nu echter blijft de rol van de microbiële zaadbank en zelfs de aanwezigheid ervan quasi-hypothetisch. Shade en haar afstudeerders rijden elk najaar terug naar de verlaten stad om meer monsters te verzamelen. Tijdens haar meest recente reis nam ze bodemmonsters van nooit verbrande locaties, bracht ze terug naar het laboratorium en begon ze op te warmen onder gecontroleerde omstandigheden om te zien hoe ze reageerden. Deze reeks experimenten is nog steeds aan de gang, maar Shade hoopt dat het een begin kan maken met het beantwoorden van enkele fundamentele vragen over de rol van zaadbanken. Die antwoorden zullen niet alleen inzicht geven in wat er in Centralia gebeurt of in duizenden andere kolenmijnbranden over de hele wereld. Ze kunnen ook waardevolle aanwijzingen opleveren over hoe de microben van de wereld zullen reageren op een opwarmend klimaat.

Centralia's positie bij het steunpunt van klimaatproblemen is gebaseerd op meer dan alleen haar microben. Zelfs terwijl de kolen van de stad onder de grond blijven branden, zijn er op de top van een nabijgelegen bergrug meerdere windturbines gebouwd. Of de stad in staat zal zijn om het soort veerkracht getoond door zijn lokale microben te tonen, valt nog te bezien. In de tussentijd blijven de turbines langzaam draaien in de wind.

Oorspronkelijke verhaal herdrukt met toestemming van Quanta Magazine, een redactioneel onafhankelijke publicatie van de Simons Foundation wiens missie het is om het publieke inzicht in de wetenschap te vergroten door onderzoeksontwikkelingen en trends in wiskunde en de fysische en levenswetenschappen te behandelen.


Meer Great WIRED Stories

Als de dieren uit 'Game of Thrones' Houses strijden, wie zou er dan winnen?


Bijna tien jaar lang hebben zogenaamde koninklijke koningen en koninginnen in HBO's "Game of Thrones" gestoken, geslagen en vergiftigd op weg naar een stoel op de IJzeren Troon. En de felheid van de menselijke strijders weerspiegelt de wreedheid van de dieren die op de spandoeken van deze leiders worden getoond.

Elk van de dominante huizen van de show wordt vertegenwoordigd door een dier: een gemene wolf voor House Stark, een leeuw voor House Lannister, een hert voor House Baratheon en een draak voor House Targaryen. Al deze wezens werden waarschijnlijk gekozen als huiszeils omdat ze felle en dodelijke jagers zijn.

Maar welke is echt de meest heftige en dodelijkste van allemaal? Wie zou de laatste zijn die in de ultieme confrontatie staat tussen een leeuw, een ontzettende wolf, een hert en een draak? [Move Over, ‘Game of Thrones’: 9 Real-Life ‘Dragons’]

Laten we echt zijn: de draak overwinnen – die het veld ver uitstijgt in omvang, kracht, wapens en verdediging – is het grootste obstakel voor alle andere dieren, zei bioloog Katie Hinde, universitair hoofddocent aan de Arizona State University. Hinde is de maker van March Mammal Madness (MMM), een jaarlijks evenement dat beugels van zoogdieren (meestal) in fictieve veldslagen plaatst om de ultieme kampioen te bepalen.

De andere manier waarop de andere dieren konden winnen, is als de draak de wil om te vechten heeft verloren. In 'Game of Thrones' bijvoorbeeld zijn de draken sterk verbonden met hun 'moeder', Daenerys Targaryen; een van hen zou een veldslag opgeven als zijn moeder afwezig was, vertelde Hinde aan Live Science.

Een andere overweging zou het energieniveau van de draak kunnen zijn; omdat ze waarschijnlijk veel voedsel nodig hebben om hun vlucht en vuurproductie van brandstof te voorzien, kan honger hun bereidheid om deel te nemen aan gevechten beïnvloeden, zei Marc Kissel, een docent antropologie aan de Appalachian State University in North Carolina.

Kissel, die meerdere MMM 2019-match-ups vertelde, vertelde Live Science dat een draak een gevecht met een leeuw of een dire wolf zou kunnen "verliezen" door weg te vliegen op zoek naar een gemakkelijkere, voedzamere maaltijd.

En als de draak geaard was en echt zwak van de honger, "kan het mogelijk zijn dat een van de carnivoren wat schade aanricht," vertelde Brian Tanis, een verteller van MMM en een promovendus in biologie aan de Oregon State University, aan Live Science in een e-mail.

Hoe zit het met de andere dieren? Een hert kan misschien een gemene wolf of leeuw met zijn gewei doden – in de eerste aflevering van de show ontdekten de Starks een dode grimmige wolf met een gewei in zijn lichaam – of hij kon de wedstrijd verspelen door weg te lopen. Carnivoren kunnen niet doden wat ze niet kunnen vangen, en meer dan de helft van de roofdieraanvallen eindigt met de ontsnapping van hun prooi, zei Hinde.

Echter, het hert is ook de enige concurrent die de draak zou kunnen verslaan, voegde ze eraan toe.

Wanneer een leeuw aanvalt, springt hij meestal naar zijn prooi om een ​​krachtige beet in de nek af te leveren. Terwijl de kaken van een leeuw zeker de keel van een hert of een wolf uit konden scheuren, konden zijn tanden de schalen van de draak niet doordringen, zei Hinde.

Maar de scherpe tanden van het gewei van een hertenbok konden eventueel pantser van de draak doorboren – op voorwaarde dat er al een versleten gebied was, of een opening tussen de schubben, en of de hert het vuur van de draak had ontweken, zei Hinde. De kracht die nodig is voor een dodelijke slag zou echter vereisen dat de draak uit de lucht valt en zich op het gewei van het hert spant, waardoor zowel hert als draak worden geëlimineerd.

Met de draak uit de weg, kon de gemene wolf zich afzetten tegen de leeuw. Een groep ontzettende wolven zou bijna zeker een leeuw verslaan, maar een eenzame wolf zou in het nadeel zijn, omdat deze dieren typisch als een team jagen, zei Hinde. Bij een een-op-een confrontatie zou de leeuw gemakkelijk de overwinnaar kunnen worden, net zoals House Lannister dat voor een groot deel van de serie heeft gedaan.

Dus toen het stof eindelijk op dit slagveld terecht kwam, wie zou er dan overblijven? Hoewel bepaalde omstandigheden de leeuw misschien bevoordelen, zou de draak hoogstwaarschijnlijk de wedstrijd verpletteren (of verbranden), experts (en redacteuren van Live Science) waren het er allemaal over eens.

"Ze hebben een ongelooflijk harnas, ze kunnen vliegen en ze hebben vuur, waardoor ze de mogelijkheid hebben om schade van een afstand te doen," zei Hinde. "Dat zal altijd heel lastig zijn om te verslaan."

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.

Orange Lush: California's 'Superbloom' wauwt uit de lucht


California's "superbloom" verschijnt in bijna ongelooflijke kleuren in een nieuwe luchtfoto van de NASA.

Het schot komt met dank aan NASA Armstrong Flight Research Center luchtfotograaf Jim Ross, die het op 2 april uit een T-34 vliegtuig brak. Het beeld toont Antelope Valley in Zuid-Californië bedekt met wilde bloemen.

De kleurensprook is een jaarlijks terugkerend evenement, intenser gemaakt door de natte winter van dit jaar in Californië. Wanneer de bloemen net zo dramatisch zijn als de vertoning van dit jaar, worden ze een 'superbloom' genoemd. Het laatste droogtebreukseizoen dat resulteerde in een superbloom in Californië was in 2017.

De woestijnachtige omgeving van Zuid-Californië lijkt misschien een vreemde plek voor wilde bloemen, maar de oranje klaproos van Californië (Eschscholzia californica) is goed geschikt voor warme omgevingen. Volgens de Amerikaanse Forest Service bloeien de planten in de lente en gaan dan slapen in de hitte van de zomer, waardoor hun toppen afsterven en ondergronds overleven als een penwortel. [Photos: The Sonoran Desert in Bloom]

NASA Armstrong's T-34 stopt meestal niet en ruikt de bloemen; het is een trainings- en missieondersteuningsvliegtuig dat vaak vergezeld gaat van onderzoeksvluchten voor veiligheids- en documentatiedoeleinden. Maar het vluchtresearchcentrum is in de buurt van het Antelope Valley California Poppy Reserve en Ross beet de foto's tijdens een vlucht met Armstrong-directeur van Safety and Mission Assurance en astronaut Rex Walheim.

De luchtfoto is indrukwekkender dan het uitzicht vanuit de ruimte. In maart bracht NASA een opname uit van de bloei van de wilde bloemen in Anza-Borrego Desert Park, gevangen door de satelliet Landsat-8. Van de baan van de aarde, mengen de levendige bloemen zich met de woestijn, verlatend slechts de geringste wenk van zichtbare bleekbare kleur.

Een imager op de Landsat-8-satelliet brak deze foto met het groenlandschap en de wilde bloemen (bleke vlekken) rond Anza-Borrego Desert State Park op 13 maart 2019.

(Afbeelding: © Lauren Dauphin, NASA Earth Observatory / Landsat 8)

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.