Dữ liệu vũ trụ

Các vụ bùng nổ sóng radio nhanh (Fast Radio Burst) sẽ ít bí ẩn hơn khi Thí nghiệm Kính thiên văn vô tuyến lập bản đồ cường độ hydro của Canada (CHIME) bắt đầu hoạt động toàn công suất vào năm nay. Các nhà thiên văn học hy vọng vào việc dùng CHIME để có thể quan sát hàng chục hiện tượng vũ trụ này mỗi ngày và đẩy mạnh số lượng quan sát vũ trụ – từ trước đến nay mới chỉ có vài chục lần quan sát như vậy. Vào tháng Tư tới, các nhà thiên văn học sẽ nhận được bộ dữ liệu thứ hai từ dự án Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, trong đó sẽ tiết lộ vị trí và sự chuyển động của hàng tỷ ngôi sao trong Dải Ngân Hà. Dữ liệu này có thể góp phần tăng thêm hiểu biết của chúng ta về cấu trúc xoắn ốc của Dải Ngân Hà.

Người Mỹ cổ đại

Các kết quả từ một số nghiên cứu về hệ gene cổ đại dự kiến công bố trong năm 2018 sẽ giúp giải thích phương thức di cư khắp châu Mỹ của con người. Các nhà khoa học hy vọng sẽ có những ước tính chính xác hơn về thời gian và cách thức con người mở rộng lãnh thổ khoảng 15.000 năm trước, đồng thời xác định được thời gian và các tuyến di cư tiếp theo. Công trình này cũng có thể giúp lý giải sự đa dạng về gene trong quần thể người Mỹ bản địa ngày nay như chúng ta thấy.

Cải tiến đơn vị đo lường khoa học

Sau hàng thập kỷ thực hiện, việc xác định lại bốn đơn vị đo lường sẽ tiến hành vào cuối 2018. Tại hội nghị toàn thể về khối lượng và đo lường vào tháng 11/2018, đại biểu từ 58 quốc gia sẽ bỏ phiếu để thông qua định nghĩa mới của ampere – đơn vị đo cường độ dòng điện, kilogram – đơn vị đo khối lượng, Kelvin – đơn vị đo nhiệt độ và mole – đơn vị đo lường trong hóa học. Những đơn vị đo lường mới sẽ được xác định dựa vào những giá trị chính xác của các hằng số cơ bản, thay vì các định nghĩa tùy ý hoặc trừu tượng. Nếu được thông qua, những thay đổi này sẽ có hiệu lực từ tháng 5/2019.

Tới Mặt Trăng và xa hơn

Khi NASA đưa phi hành gia trở lại Mặt Trăng theo “đơn đặt hàng” của tổng thống Donald Trump, hai cơ quan vũ trụ khác cũng cố gắng hạ cánh ở đây. Vào đầu năm 2018, Chandrayaan-2 sẽ đánh dấu nỗ lực đầu tiên của của Ấn Độ để hạ cánh có kiểm soát trong không gian. Sau đó, vào tháng 12/2018, Chang’e-4 của Trung Quốc sẽ trở thành tàu thám hiểm đầu tiên nhắm đến vùng tối của Mặt Trăng. Các hoạt động nghiên cứu khám phá sẽ tiếp tục diễn ra trong những khu vực khác của Hệ Mặt trời: Hayabusa-2 của Cơ quan Thám hiểm Không gian Vũ trụ Nhật Bản sẽ tiến đến tiểu hành tinh RYUGU nguyên thủy vào tháng Bảy, và Osiris-Rex của NASA được lập kế hoạch để tới tiểu hành tinh Bennu vào cuối năm. Cả hai sẽ mang mẫu vật lấy được từ các hành tinh này về Trái Đất trong những năm 2020.

Bức tranh lớn hơn về ung thư

Những hiểu biết sâu sắc về các gene gây ung thư có thể có trong năm 2018 khi các nhà khoa học có điều kiện xem xét kỹ hơn dự án giải trình tự đa ung thư của toàn bộ các hệ gene trên quy mô lớn đầu tiên. Họ cũng nhận được kết quả từ một dự án lớn khác, Atlas hệ gene ung thư, sẽ công bố những phân tích các vùng mã hóa protein – được gọi là exome – của 33 loại khối u.

Hình ảnh siêu phân giải về cấu trúc nguyên tử của vật chất

Các nhà khoa học kỳ vọng một loạt nghiên cứu về vật chất sẽ thay đổi như thế nào trong những điều kiện cực đoan, ví dụ như trong lõi của một hành tinh. Các công cụ mới tại cơ sở của Trung tâm laser electron tự do tia X châu Âu (XFEL) trên toàn thế giới sẽ cho phép các nhà khoa học hình dung được sự thay đổi của các mẫu vật chất dưới nhiệt độ và áp suất cao. Dự kiến, chi phí nghiên cứu các phản ứng sinh học và hóa học cũng sẽ thấp hơn khi cơ sở đầu tiên của XFEL tại Trung tâm Gia tốc Electron Đức (DESY) ở Hamburg, Đức và ĐH bang Arizona ở Tempe, Mỹ, mở cửa.

Cuộc chiến trong ngành công nghiệp vũ trụ

Có đến năm đội đang cạnh tranh nhau cho giải Google Lunar XPrize trị giá 30 triệu USD cho đến 31/3/2018 để hạ cánh và điều khiển một máy bay – tài trợ bởi tư nhân đầu tiên trên Mặt trăng, sau đó truyền hình ảnh lại. Và các công ty hàng không vũ trụ Boeing và SpaceX dự định phóng tàu vũ trụ của họ tới Trạm Không gian quốc tế cho NASA vào tháng 11/2018.

Phương pháp điều trị bệnh

Những nỗ lực đưa các công cụ chỉnh sửa gene như CRISPR-cas9 tới các phòng khám đang phát triển. Giai đoạn đầu cảu thửu nghiệm CRISPR trên người – chỉnh sửa tế bào miễn dịch để giải quyết ung thư phổi – sẽ kết thúc vào tháng Tư. Các công ty bao gồm Locus Biosciences (Research Triangle Park, California) và Eligo Bioscience (Paris) sẽ làm việc hướng tới thử nghiệm sử dụng các thực khuẩn thể (bacteriophages) để khai thác hệ thống CRISPR chống lại vi khuẩn kháng kháng sinh. Và thử nghiệm đầu tiên sử dụng các tế bào gốc phôi (induced pluripotent stem – iPS) để chữa trị bệnh Parkinson được bắt đầu ở Kyoto (Nhật Bản) vào cuối năm.

Gia tốc các hạt sơ cấp

Đây là thời gian tăng tốc cho phương pháp mới về gia tốc các hạt. Các nhà khoa học với thí nghiệm AWAKE tại CERN, phòng thí nghiệm vật lý hạt của châu Âu gần Geneva (Thụy Sĩ) đã chỉ ra rằng nguyên lý đằng sau đề xuất gia tốc các electron trên sóng plasma là âm thanh. Và hiện giờ, họ đang thực hiện điều đó. Nếu thành công, công nghệ này có thể tạo ra các vụ va chạm ở quy mô nhỏ hơn và chi phí thấp hơn.

Truy cập mở

Ai sẽ đầu hàng trước trong cuộc chiến giữa các nhà khoa học Đức và nhà xuất bản Elsevier? Khoảng 200 tổ chức học thuật của Đức đã mất quyền truy cập vào các tạp chí của Elsevier hồi 1/2017 tới khi hai bên có thể đạt được một thỏa thuận trong cuộc chiến dài hạn về phí đặt mua. Những người ủng hộ truy cập mở cũng sẽ theo dõi số phận của Sci-Hub - trang web cho truy cập trái phép đối với hàng triệu bài báo khoa học vốn phải trả phí - đã đóng một số tên miền của nó sau lệnh của tòa án Mỹ vào tháng Mười Một.