КОСМИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Как си­би­ря­ки участ­ву­ют в экс­пе­ри­мен­тах на МКС

AiF Kuzbass (Kemerovo) - - ДЛЯ ПОЛЬЗЫ ДЕЛА -

– до­став­ка од­но­го ки­ло­грам­ма гру­за на МКС об­хо­дит­ся в 30 тыс. ев­ро. «По­это­му на­ша за­да­ча – со­кра­тить мас­со-га­ба­рит­ные ха­рак­те­ри­сти­ки си­сте­мы», – го­во­рит стар­ший на­уч­ный со­труд­ник Ин­сти­ту­та теп­ло­фи­зи­ки Дмит­рий ЗАЙЦЕВ. Си­бир­ские учёные пред­ло­жи­ли де­лать это при по­мо­щи очень тон­кой во­дя­ной плён­ки, так на­зы­ва­е­мой «кон­такт­ной ли­нии», ко­то­рая обес­пе­чи­ва­ет ано­маль­но вы­со­кое ис­па­ре­ние меж­ду твёр­дой по­верх­но­стью и жид­ко­стью.

«Мы су­ме­ли от­ве­сти с по­верх­но­сти ком­пью­тер­но­го чи­па пло­ща­дью в один квад­рат­ный сан­ти­метр ре­корд­ный теп­ло­вой по­ток объ­ё­мом боль­ше 1 кВТ, – на­груз­ках. Мы вклю­чи­лись в один из та­ких про­ек­тов», – рас­ска­зал про­фес­сор уни­вер­си­те­та Ро­ял Хол­лоуэй, за­ве­ду­ю­щий ла­бо­ра­то­ри­ей раз­ра­бот­ки ис­точ­ни­ков элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния Цен­тра RASA ТПУ Па­вел КАРАТАЕВ. По его сло­вам, од­на из се­рьёз­ных про­блем, ко­то­рая су­ще­ству­ет в кол­лай­де­ре, – это по­сте­пен­ная де­гра­да­ция пуч­ка про­то­нов. Ме­ха­низ­ма, ко­то­рый поз­во­лял бы до­ста­точ­но быст­ро вос­ста­нав­ли­вать па­ра­мет­ры пуч­ка, на дан­ный мо­мент не су­ще­ству­ет. Сей­час для этих це­лей ис­поль­зу­ет­ся син­хро­трон­ное из­лу­че­ние, но этот про­цесс за­ни­ма­ет очень дли­тель­ное вре­мя – по­ряд­ка 25 ча­сов.

Учёные ТПУ пред­ло­жи­ли ис­поль­зо­вать для вос­ста­нов­ле­ния про­дол­жа­ет Дмит­рий Зайцев. – Та­кое же теп­ло­вы­де­ле­ние да­ёт стан­дарт­ная ку­хон­ная пли­та, вклю­чён­ная на пол­ную мощ­ность. Но по­ка это сде­ла­но толь­ко в ла­бо­ра­то­рии. Те­перь мы ра­бо­та­ем над тем, что­бы этот ме­тод ре­а­ли­зо­вать на прак­ти­ке».

Си­сте­ма охла­жде­ния для космической мик­ро­элек­тро­ни­ки – да­ле­ко не пер­вая «вне­зем­ная» раз­ра­бот­ка си­бир­ских учёных. «Бы­ла про­бле­ма: вы­хлоп­ные га­зы из со­пел управ­ле­ния космической стан­ци­ей не ухо­ди­ли в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну, как па­ра­мет­ров пуч­ка (его охла­жде­ния) ди­фрак­ци­он­ное из­лу­че­ние Ва­ви­ло­ва-Че­рен­ко­ва. Это из­лу­че­ние от­крыл со­вет­ский учё­ный Па­вел Че­рен­ков. В 1958 го­ду за своё от­кры­тие Че­рен­ков по­лу­чил Но­бе­лев­скую пре­мию.

Том­ские спе­ци­а­ли­сты пред­ла­га­ют уста­но­вить воз­ле пуч­ка кол­лай­де­ра ра­ди­а­тор, ко­то­рый бу­дет «за­би­рать» часть энер­гии пуч­ка, та­ким об­ра­зом охла­ждая его. Та­кое охла­жде­ние бу­дет за­ни­мать по­ряд­ка че­ты­рёх ча­сов.

«Сей­час на­ша за­да­ча – со­здать ра­бо­чую тео­ре­ти­че­скую мо­дель, ко­то­рая мог­ла бы пред­ска­зать ха­рак­те­ри­сти­ки из­лу­че­ния, оце­нить по­те­ри, оце­нить вли­я­ние этих по­терь на пу­чок про­то­нов. А уже на ос­но­ве мо­де­ли бу­дут в воз­ду­хе, а осе­да­ли на об­шив­ке и разъ­еда­ли её, – вспо­ми­на­ет за­ве­ду­ю­щий ла­бо­ра­то­ри­ей «Ин­тен­си­фи­ка­ция про­цес­сов теп­ло­об­ме­на» ИТ СО РАН, док­тор фи­зи­ко-ма­те­ма­ти­че­ских на­ук, про­фес­сор Олег КАБОВ.– В 2012 го­ду мы со­зда­ли си­сте­му за­щи­ты об­шив­ки МКС, ко­то­рая ра­бо­та­ет на стан­ции до сих пор».

Ру­ко­во­ди­тель на­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­ско­го Цен­тра элек­тро­фи­зи­че­ских про­цес­сов Объ­еди­нён­но­го ин­сти­ту­та вы­со­ких тем­пе­ра­тур РАН, ака­де­мик Эду­ард СОН рас­ска­зал о са­мом удач­ном экс­пе­ри­мен­те на МКС. Он на­зы­вал­ся «Плаз­мен­ный кри­сталл».

Из­вест­но, что ве­ще­ство мо­жет пре­бы­вать в че­ты­рёх фа­зо­вых со­сто­я­ни­ях – твёр­дом, жид­ком, га­зо­об­раз­ном и плаз­мен­ном. Плаз­ма – это 99,9% мас­сы Все­лен­ной, на­чи­ная от звёзд и за­кан­чи­вая меж­звёзд­ным га­зом. На Зем­ле плаз­ма – это мол­нии, се­вер­ное си­я­ние и, на­при­мер, га­зо­раз­ряд­ные лам­пы. Плаз­ма, со­дер­жа­щая ча­сти­цы пы­ли, та­к­же весь­ма рас­про­стра­не­на – это пла­не­тар­ные коль­ца, ко­мет­ные хво­сты, меж­звёзд­ные об­ла­ка. И идея экс­пе­ри­мен­та со­сто- яла в ис­кус­ствен­ном со­зда­нии плаз­мы с мик­ро­ча­сти­ца­ми пы­ли и на­блю­де­нии за её по­ве­де­ни­ем в усло­ви­ях мик­ро­гра­ви­та­ции.

Экс­пе­ри­мен­ты в усло­ви­ях мик­ро­гра­ви­та­ции оправ­да­ли на­деж­ды учёных – пы­ле­вая плаз­ма по сво­ей струк­ту­ре ста­но­ви­лась кри­стал­ли­че­ской или про­яв­ля­ла свой­ства жид­ко­стей. В от­ли­чие от иде­аль­но­го га­за, в ко­то­ром мо­ле­ку­лы дви­жут­ся со­зда­ны ра­ди­а­то­ры, ко­то­рые мы бу­дем те­сти­ро­вать экс­пе­ри­мен­таль­но», – уточ­нил Каратаев.

В бли­жай­шие го­ды учёные про­те­сти­ру­ют ра­ди­а­то­ры, со­здан­ные по дан­ной тех­но­ло­гии, на несколь­ких уско­ри­те­лях – мик­ро­троне ТПУ, син­хро­троне Cesr-TA (Кор­нелл­ский уни­вер­си­тет, США), уско­ри­те­лях CLEAR (ЦЕРН, Швей­ца­рия), CLARA (Ла­бо­ра­то­рия Дар­с­бе­ри, Ве­ли­ко­бри­та­ния) и уско­ри­те­ле На­ци­о­наль­ной ла­бо­ра­то­рии фи­зи­ки вы­со­ких энер­гий (KEK, Япо­ния).

Кро­ме то­го, мо­дер­ни­за­ция кос­нёт­ся ос­нов­ных де­тек­то­ров Боль­шо­го ад­рон­но­го кол­лай­де­ра. И в этом то­же участ­ву­ют си­би­ря­ки. Спе­ци­а­ли­сты Том­ско­го ха­о­тич­но, пы­ле­вая плаз­ма, бу­дучи га­зом, про­яв­ля­ет свой­ства твёр­дых и жид­ких тел – воз­мож­ны про­цес­сы плав­ле­ния и ис­па­ре­ния.

Но са­мым неожи­дан­ным от­кры­ти­ем яви­лось то, что пы­ле­вая плаз­ма при некоторых усло­ви­ях фор­ми­ро­ва­ла спи­раль­ные струк­ту­ры, по­хо­жие на ДНК! Воз­мож­но, да­же про­ис­хож­де­ние жиз­ни на Зем­ле ка­ким-то об­ра­зом свя­за­но с пы­ле­вой плаз­мой.

Ре­зуль­та­ты мно­го­лет­них ис­сле­до­ва­ний по экс­пе­ри­мен­ту «Плаз­мен­ный кри­сталл» по­ка­зы­ва­ют прин­ци­пи­аль­ную воз­мож­ность фор­ми­ро­ва­ния в пы­ле­вой плаз­ме на­но­ма­те­ри­а­лов с уни­каль­ны­ми свой­ства­ми, но­вых ти­пов по­кры­тий на ос­но­ве пы­ле­вой плаз­мы; плаз­мен­ной сте­ри­ли­за­ции нежи­вых пред­ме­тов и от­кры­тых ран на жи­вых су­ще­ствах.

УЧЁНЫЕ ВСЕ­ГО МИ­РА СЪЕХАЛИСЬ В НО­ВО­СИ­БИР­СКИЙ АКАДЕМГОРОДОК, ЧТО­БЫ ОБ­СУ­ДИТЬ, КА­КИЕ ЭКС­ПЕ­РИ­МЕН­ТЫ ОНИ БУ­ДУТ ПРО­ВО­ДИТЬ В БЛИЖАЙШЕМ БУ­ДУ­ЩЕМ НА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАН­ЦИИ.

В пла­нах рос­сий­ских учёных – по­ряд­ка 280 экс­пе­ри­мен­тов на МКС. На­при­мер, кон­ден­са­ция па­ра в усло­ви­ях мик­ро­гра­ви­та­ции. Эти ис­сле­до­ва­ния важ­ны как для зем­ных, так и для кос­ми­че­ских при­ме­не­ний. Ещё один экс­пе­ри­мент – изу­че­ние про­цес­са ки­пе­ния в мик­ро- и ми­ни­ка­на­лах.

Ис­сле­до­ва­те­лям при­дёт­ся по­то­ро­пить­ся, по­то­му что га­ран­тий­ный срок экс­плу­а­та­ции стан­ции – до 2024 го­да. По­том она, как и её пред­ше­ствен­ни­ца – кос­ми­че­ская стан­ция «Мир», долж­на быть све­де­на с ор­би­ты и за­топ­ле­на в оке­ане. Впро­чем, учёные на­де­ют­ся, что это­го не про­изой­дёт. «Стан­ция «Мир» бы­ла рас­счи­та­на на пять лет. А про­ра­бо­та­ла два­дцать», – го­во­рит Эду­ард Сон.

В ПЛА­НАХ РОС­СИЙ­СКИХ УЧЁНЫХ 280 ЭКСПЕРИМЕН ТОВ НА МКС.

Ека­те­ри­на СОСНИНА по­ли­те­ха раз­ра­бо­та­ли под­вес­ную си­сте­му, рель­сы и шас­си (ка­рет­ки), при по­мо­щи ко­то­рых об­нов­лён­ные де­тек­то­ры бу­дут пе­ре­дви­гать­ся по уста­нов­ке. Вы­пол­нен­ные де­та­ли до­ста­ви­ла в ЦЕРН де­ле­га­ция ТПУ, ко­то­рую воз­гла­вил рек­тор уни­вер­си­те­та Пётр ЧУБИК. Он ска­зал, что вуз в даль­ней­шем на­ме­рен «рас­ши­рять се­те­вое на­уч­но-об­ра­зо­ва­тель­ное вза­и­мо­дей­ствие с ве­ду­щи­ми ми­ро­вы­ми цен­тра­ми».

За­те­ян­ная мо­дер­ни­за­ция нуж­на для про­ве­де­ния экс­пе­ри­мен­та, ко­то­рый дол­жен от­ве­тить на во­прос, ка­кие про­цес­сы, дей­ству­ю­щие по­сле Боль­шо­го Взры­ва, поз­во­ли­ли ма­те­рии со­хра­нить­ся в том ви­де, в ко­то­ром мы её на­блю­да­ем се­го­дня, и по­че­му в хо­де эво­лю­ции Все­лен­ной ис­чез­ла ан­ти­ма­те­рия.

Ти­раж 92 567 экз.

Дмит­рий Зайцев де­мон­стри­ру­ет космические экс­пе­ри­мен­ты на Зем­ле.

Фото Дмит­рия ДАНЕВИЧА

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.