Защита астронавтов от лунной пыли и выращивание растений в космосе: что будут изучать в НЦФМ

Российские ученые подвели итоги научной работы в этом году по направлению «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» в НЦФМ и наметили планы на следующий. Заседание научно-технического совета центра прошло в Институте космических исследований (ИКИ) РАН.

2022 для НЦФМ был годом «быстрого старта». Специалисты научной кооперации разработали проекты передовых лабораторий. Заместитель научного руководителя, главный ученый секретарь НЦФМ, академик РАН Дмитрий Бисикало отметил: «На реализацию научной программы 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».

«Учитывая очевидный приоритет лунной тематики: в 2023 планируется долгожданный поет 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», — подчеркнул научный руководитель ИКИ РАН, академик РАН, председатель и научный руководитель секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» Лев Зеленый.

Итак, на следующий год ученые запланировали запуск лабораторий моделирования плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы и моделирования влияния возмущений физических полей и химического состава атмосферы на процессы фотосинтеза. За запуск первой отвечает коллектив из 15 молодых исследователей из ИКИ РАН и Института прикладной физики (ИПФ) РАН. 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.

Изучением поведения растений в космических условиях в НЦФМ в основном будут заниматься нижегородские ученые. «Как биолог на нашем совещании я выгляжу несколько инородно. Расскажу, как мы присоединились к работам в рамках НЦФМ, — сказал старший научный сотрудник ИПФ РАН, заведующий кафедрой биофизики ННГУ Владимир Воденеев. — 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».

Ученые из Нижнего Новгорода планируют анализировать влияние гео- и астрофизических факторов на развитие растений в 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 Курчатовского института, Физического института 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, описали основные функциональные узлы и условия, необходимые для ее создания.

СПРАВКА

Напомним, НЦФМ создается в 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 наукоемких компаний. На территории центра будет сооружен комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса «мидисайенс» и «мегасайенс». Образовательной частью НЦФМ стал филиал МГУ в Сарове.

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.

Хотите быть в курсе новых технологических прорывов в области энергетики? Присоединяйтесь к Homo Science! На этой научно-просветительской платформе ученые, эксперты и популяризаторы науки рассказывают удивительно интересно и просто о самых сложных научных темах.