Исследования «Росатома»-НЦФМ: защита космонавтов и выращивание растений.

В Институте космических исследований РАН состоялось заседание Научно-технического совета по итогам работы научного направления «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» Национального центра физики и математики.

Автор фото: Ольга Кузьмина.

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 2022 года, полученных при поддержке Госкорпорации «Росатом». В планах исследователей на 2023 год — создание двух новых лабораторий в НЦФМ: для моделирования плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы и для изучения влияния возмущений физических полей и химического состава атмосферы на процессы фотосинтеза.

Лев Зелёный, научный руководитель ИКИ РАН, академик РАН, председатель и научный руководитель секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика», сообщил коллегам из Научно-технического совета: «Сегодня рассмотрим семь поднаправлений нашей секции. Коллеги представят доклады о результатах своей работы, а мы обсудим научные задачи на 2023-2025 годы. Более масштабная встреча состоится в конце января-начале февраля в Сарове с большим временем для представления всех докладов и дискуссий».

В связи с актуальностью лунной тематики (в 2023 ожидается запуск российской автоматической станции «Луна-25»), целесообразно сосредоточиться в ближайшее время на разработке установки для пылевой плазмы и лаборатории для моделирования влияния различных факторов на фотосинтез.

Главный ученый секретарь НЦФМ, академик РАН Дмитрий Бисикало рассказал о выделении средств из федерального бюджета на реализацию научной программы НЦФМ в период с 2023 по 2025 год. По его мнению, важно обсудить, какие лаборатории будут созданы на базе НЦФМ в Сарове, чтобы эффективно использовать бюджет на создание инфраструктуры и проведение исследований.

Команда из 15 молодых исследователей из ИКИ РАН и ИРФ РАН собирается осуществить «быстрый старт» лаборатории по моделированию плазменно-пылевой динамики безатмосферных тел на базе НЦФМ в следующем году. В помещении площадью около 80-200 квадратных метров будет размещена установка для изучения пылевой плазмы при низких давлениях. С её помощью можно будет, например, смоделировать влияние частиц лунной пыли на работу элементов и систем космических аппаратов, функционирование костюмов астронавтов, солнечных батарей, оптики. Полученные знания позволят ученым разработать методы защиты от подобной пыли на Луне и в атмосфере Марса.

Изображение лунной колонии.

Как биолог на нашем собрании я выгляжу несколько чужим лицом. Расскажу, как мы присоединились к работам в рамках НЦФМ. Наши учёные внесли вклад в изучение механизмов генерации и распространения электрических сигналов у растений. Мы разрабатываем методы фенотипирования, можем дать информацию не только о структуре объекта, но и об активности процессов, которые протекают внутри растений. Речь идёт в первую очередь об активности фотосинтеза.

В Нижнем Новгороде ученые намерены изучать воздействие гео- и астрофизических факторов на растения в новой лаборатории НЦФМ. «Лаборатория будет состоять из нескольких модулей и включать установку, способную моделировать различные условия: свет, температуру, давление, влажность почвы и воздуха, ионизирующее излучение и магнитные поля, гравитацию и химический состав среды», — пояснила Марина Гринберг, младший научный сотрудник ННГУ. Полученные данные помогут составить рекомендации по улучшению экосистем космических станций, где в будущем люди смогут жить и выращивать пищу.

Один цветок циннии, оранжевого окраса, выращенный на борту МКС в январе 2016 года.

Группа исследователей из НИЦ «Курчатовский институт», ФИ РАН и МФТИ собирается построить в НЦФМ лабораторию для моделирования астрофизических струйных выбросов на установках типа «плазменный фокус». Плазмофокусная установка даст возможность изучать радиационные эффекты, взаимодействие плазменного потока с фоновой средой и другие аспекты физики плазмы. Ученые составили блок-схему установки и описали необходимые функциональные узлы и условия для ее создания.

В 2022 году специалисты научной кооперации НЦФМ разработали проекты передовых лабораторий Национального центра и провели исследования на экспериментальной базе своих институтов. Например, ученые из ИПФ РАН моделировали динамику импульсных плазменных процессов на крупномасштабном комплексе установок «Крот», позволяющем 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 обозначили планы работы на следующий год. Ученые утвердили создание в 2023 году на базе Национального центра двух лабораторий: моделирование плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы и моделирование влияния возмущений физических полей и химического состава атмосферы на процессы фотосинтеза.

Для справки:

Национальный центр фундаментальных исследований создаётся в Сарове Нижегородской области по поручению Президента России. Основанный на базе Российского федерального ядерного центра — ВНИИЭФ, центр сотрудничает с более чем 50 научными институтами, вузами и компаниями. На территории Центра возведён комплекс корпусов для исследований, передовых лабораторий и установок класса «миди-сайенс» и «мега-сайенс». Филиал стал образовательной частью НЦФМ. МГУ «МГУ Саров»Здесь обучается более ста магистрантов и аспирантов.

Научная программа НЦФМОбласть деятельности включает направления: физику частиц и космологию; исследования архитектуры суперкомпьютеров; математическое моделирование на супер-ЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности; газодинамику и физику взрыва; физику высоких плотностей энергии; ядерную и радиационную физику, исследования в сильных и сверхсильных магнитных полях; физику изотопов водорода; искусственный интеллект и большие данные в технических, промышленных, природных и социальных системах; экспериментальную лабораторную астрофизику и геофизику.

Госкорпорация «Росатом», РАН, Министерство науки и высшего образования России, МГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ОИЯИ и РФЯЦ-ВНИИЭФ являются учредителями Национального центра. Основные задачи центра: получение научных открытий мирового уровня, подготовка высококвалифицированных ученых, формирование научно-технологических лидеров, усиление кадрового потенциала предприятий Госкорпорации «Росатом» и ведущих научных организаций России, повышение интереса к российской науке среди молодых исследователей.

Российское правительство ставит задачу перед научным сообществом – обеспечить технологическую независимость и переход промышленности к новым технологиям максимально быстро. Для этого государство и крупные компании направляют ресурсы на развитие отечественной науки, создание необходимой инфраструктуры. Росатом и его предприятия активно участвуют в этих мероприятиях.

Реклама. ЧУ «Центр коммуникаций».