Защита астронавтов от лунной пыли и выращивание растений в космосе: ученые рассказали, какие исследования проводят в проекте «Росатома»–НЦФМ
Российские ученые подвели итоги научной работы по направлению «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» Национального центра физики и математики (НЦФМ). Заседание Научно-технического совета прошло в Институте космических исследований (ИКИ) РАН.
Ученые из ИКИ РАН, Института прикладной физики (ИПФ) РАН, Объединенного института высоких температур РАН, Института лазерной физики СО РАН и других научных организаций научной кооперации НЦФМ представили 16 докладов о научных результатах, достигнутых в 2022 году при поддержке Госкорпорации «Росатом». В 2023 году исследователи запланировали создание сразу двух новых лабораторий на базе НЦФМ: для моделирования плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы и моделирования влияния возмущений физических полей и химического состава атмосферы на процессы фотосинтеза.
Научный руководитель ИКИ РАН, академик РАН, председатель и научный руководитель секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» Лев Зелёный сообщил коллегам из Научно-технического совета: «Сегодня мы рассмотрим семь поднаправлений нашей секции, коллеги представят доклады о результатах своей работы, и мы обсудим научные задачи на 2023-2025 годы. Ещё более масштабная встреча состоится в конце января-начале февраля в Сарове, где у нас будет больше времени для представления всех докладов и дискуссий».
Учитывая очевидный приоритет лунной тематики (в 2023 планируется долгожданный полет на Луну российской автоматической станции «Луна-25»), предлагаю сконцентрировать усилия в ближайшие годы на создании установки для пылевой плазмы и лаборатории для моделирования влияния разных факторов на фотосинтез».
Заместитель научного руководителя НЦФМ — главный ученый секретарь НЦФМ, академик РАН Дмитрий Бисикало сообщил: «На реализацию научной программы НЦФМ в 2023-2025 годах выделены средства из федерального бюджета. Сегодня важно обсудить, какие лаборатории развернутся на базе НЦФМ в Сарове, чтобы четко понимать, как эффективно использовать бюджет для создания научной инфраструктуры и проведения исследований».
Коллектив из 15-ти молодых исследователей из ИКИ РАН и ИРФ РАН планирует в следующем году провести «быстрый старт» лаборатории для моделирования плазменно-пылевой динамики безатмосферных тел на базе НЦФМ. В помещении размером около 80-200 квадратных метров собираются разместить установку по изучению пылевой плазмы при низких давлениях. Она позволит моделировать, к примеру, влияние частиц лунной пыли на работу элементов и систем космических аппаратов, на функционирование костюмов астронавтов, солнечных батарей, оптики. С этими знаниями ученые смогут разработать методы защиты от подобной пыли на Луне и в атмосфере Марса.
«Как биолог на нашем совещании я выгляжу несколько инородно. Расскажу, как мы присоединились к работам в рамках НЦФМ. Наши исследователи внесли вклад в изучение механизмов генерации и распространения электрических сигналов у растений. Мы развиваем методы фенотипирования, можем дать информацию не только о структуре объекта, но и об активности процессов, которые протекают внутри растений. Речь идет в первую очередь об активности фотосинтеза», — рассказал старший научный сотрудник ИПФ РАН (Нижний Новгород), заведующий кафедрой биофизики ННГУ Владимир Воденеев.
Ученые из Нижнего Новгорода планируют анализировать влияние гео- и астрофизических факторов на развитие растений в еще одной будущей лаборатории НЦФМ. «Лаборатория, которую мы планируем создать, будет состоять из нескольких модулей, и в ее основе будет установка для моделирования различных условий: света, температуры, давления, влажности почвы и воздуха, ионизирующего излучения и магнитных полей, гравитации и химического состава среды», — уточнила Марина Гринберг, младший научный сотрудник ННГУ. Эти фундаментальные знания позволят составить рекомендации для усовершенствования экосистем космических станций, где в будущем смогут жить люди и выращивать для себя пищу.
Другая группа исследователей из НИЦ «Курчатовский институт», ФИ РАН и МФТИ планирует создать на базе НЦФМ лабораторию для моделирования астрофизических струйных выбросов на сильноточных установках типа «плазменный фокус». Плазмофокусная установка позволит изучать радиационные эффекты, взаимодействие плазменного потока с фоновой средой и другие направления физики плазмы. Ученые разработали блок-схему установки и описали основные функциональные узлы и условия, необходимые для ее создания.
В 2022 году специалисты научной кооперации НЦФМ не только создали проекты передовых лабораторий Национального центра, но и провели исследования на экспериментальной базе своих институтов. Например, ученые из ИПФ РАН моделировали динамику импульсных плазменных процессов на крупномасштабном комплексе уникальных установок «Крот», который позволяет воспроизводить явления, аналогичные тем, что происходят в ионизированных оболочках Земли и в космической плазме.
В заключение работы секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» исследователи наметили планы работы на будущий год. Ученые утвердили, какие лаборатории начнут создавать в 2023 году на базе Национального центра: лабораторное моделирование плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы, а также лабораторное моделирование влияния возмущений физических полей и химического состава атмосферы на процессы фотосинтеза.
Для справки:
НЦФМ создается в городе Сарове Нижегородской области по поручению Президента России. Национальный центр основан на экспериментальной и расчетной базе Российского федерального ядерного центра — ВНИИЭФ. Научную кооперацию НЦФМ составляют более 50 научных институтов, научно-исследовательских вузов и наукоёмких компаний. На территории Национального центра будет сооружен комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса «миди-сайенс» и «мега-сайенс». Образовательной частью НЦФМ стал филиал МГУ «МГУ Саров», где сегодня учатся больше сотни магистрантов и аспирантов.
Научная программа НЦФМ включает следующие направления: физика частиц и космология; исследования архитектуры суперкомпьютеров; математическое моделирование на супер-ЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности; газодинамика и физика взрыва; физика высоких плотностей энергии; ядерная и радиационная физика, исследования в сильных и сверхсильных магнитных полях; физика изотопов водорода; искусственный интеллект и большие данные в технических, промышленных, природных и социальных системах; экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика.
Учредителями Национального центра выступают Госкорпорация «Росатом», РАН, Министерство науки и высшего образования России, МГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ОИЯИ и РФЯЦ-ВНИИЭФ. Основные цели Национального центра — получение новых научных результатов мирового уровня, подготовка ученых высшей квалификации, воспитание новых научно-технологических лидеров, укрепление кадрового потенциала предприятий Госкорпорации «Росатом» и ключевых научных организаций России, повышение привлекательности российской науки для молодых ученых.
Правительство РФ ставит перед российским научным сообществом цель в кратчайшие сроки обеспечить технологическую независимость и переход промышленности на новейшие технологии. Государство и крупные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной научно-исследовательской базы, создание необходимой инфраструктуры. Росатом и его предприятия принимают активное участие в этой работе.
Реклама. ЧУ «Центр коммуникаций».
Telegram 
Дзен 
VK Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии