В Национальном центре физики и математики (НЦФМ) завершилась научно-исследовательская работа в области «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика». Подведение итогов состоялось на заседании Научно-технического совета, которое проходило в Институте космических исследований (ИКИ) РАН.
Сотрудники ИКИ РАН, Института прикладной физики РАН, Объединенного института высоких температур РАН, Института лазерной физики СО РАН и других организаций, объединенных в научную кооперацию НЦФМ, выступили с 16 докладами, посвященными научным достижениям 2022 года, полученным при содействии Госкорпорации «Росатом». На 2023 год исследователи намереваются организовать две новые лаборатории при НЦФМ: для моделирования плазменно-пылевой экзосферы тел Солнечной системы, лишенных атмосферы, и для изучения воздействия изменений физических полей и состава атмосферы на процессы фотосинтеза.
Руководитель научной группы Института космических исследований РАН, академик РАН и председатель научной секции Научного совета НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» Лев Зелёный доложил коллегам из Научно-технического совета: «Сегодня на рассмотрении находятся семь направлений деятельности нашей секции, участники представят доклады о проделанной работе, и мы определим научные цели на период 2023–2025 годов. Более крупное собрание запланировано на конец января – начало февраля в Сарове, где мы сможем уделить больше времени презентации докладов и обсуждению».
В связи с высокой актуальностью лунных исследований (в 2023 году запланирован старт российской автоматической станции «Луна-25», который давно ожидается), целесообразно направить основные усилия в ближайшие годы на разработку установки для изучения пылевой плазмы и лаборатории для имитации воздействия различных факторов на процесс фотосинтеза».
По словам заместителя научного руководителя Национального центра физических методов исследования (НЦФМ) — главного ученого секретаря НЦФМ, академика РАН Дмитрия Бисикало, финансирование научной программы НЦФМ в период с 2023 по 2025 год осуществляется за счет средств федерального бюджета. В настоящее время необходимо определить, какие лаборатории будут созданы на базе НЦФМ в Сарове, чтобы обеспечить эффективное использование бюджетных средств для развития научной инфраструктуры и проведения исследований».
Группа, состоящая из пятнадцати молодых ученых, работающих в ИКИ РАН и ИРФ РАН, намеревается в следующем году запустить «быстрый старт» лаборатории для моделирования поведения плазменно-пылевых систем на поверхности небесных тел, используя инфраструктуру НЦФМ. В помещении площадью приблизительно 80-200 квадратных метров планируется установить оборудование для изучения пылевой плазмы в условиях пониженного давления. Это позволит, в частности, моделировать воздействие частиц лунной пыли на работу компонентов и устройств космических аппаратов, на эксплуатацию скафандров, солнечных батарей и оптических приборов. Благодаря полученным данным, исследователи смогут создать способы защиты от подобной пыли на Луне и в атмосфере Марса.
«Выступая на совещании в роли биолога, я чувствую себя несколько не в своей тарелке. Позволю рассказать, как мы подключились к работе в рамках Национального центра физико-математических наук. Наши специалисты приняли участие в изучении принципов формирования и передачи электрических импульсов у растений. Мы разрабатываем методики фенотипирования, способные предоставить сведения не только о строении объекта, но и об активности происходящих внутри растений процессов. Прежде всего, речь идет об активности фотосинтеза», – сообщил старший научный сотрудник Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород), заведующий кафедрой биофизики Нижегородского государственного университета Владимир Воденеев.
В Нижнем Новгороде ученые намереваются исследовать воздействие гео- и астрофизических факторов на рост растений в новой лаборатории Научного центра физиологии растений. «Планируемая лаборатория будет включать несколько модулей, ключевым элементом которых станет установка для имитации разнообразных условий: освещения, температуры, давления, влажности почвы и атмосферы, ионизирующего излучения, магнитных полей, гравитации и химического состава окружающей среды», – пояснила Марина Гринберг, младший научный сотрудник ННГУ. Полученные фундаментальные знания позволят разработать рекомендации по улучшению функционирования экосистем космических станций, где в будущем смогут проживать люди и производить продукты питания.
Группа исследователей из НИЦ «Курчатовский институт», ФИ РАН и МФТИ намерена организовать на базе НЦФМ лабораторию для моделирования астрофизических выбросов в виде струй на мощных установках, таких как «плазменный фокус». Использование плазмофокусной установки позволит проводить исследования радиационных процессов, взаимодействия плазменного потока с окружающей средой и других областей физики плазмы. Специалисты подготовили схему установки и предоставили описание ключевых функциональных элементов, а также определили условия, требуемые для ее создания.
В 2022 году сотрудники научной кооперации НЦФМ не только разработали проекты перспективных лабораторий Национального центра, но и осуществили исследования на экспериментальных базах своих институтов. Так, исследователи из ИПФ РАН моделировали поведение импульсных плазменных процессов с использованием крупномасштабного комплекса уникальных установок «Крот», который позволяет воспроизводить явления, схожие с теми, что наблюдаются в ионизированных оболочках Земли и в космической плазме.
В завершение работы секции НТС НЦФМ «Экспериментальная лабораторная астрофизика и геофизика» исследователи определили планы на следующий год. Ученые одобрили создание в 2023 году на базе Национального центра лаборатории для моделирования плазменно-пылевой экзосферы безатмосферных тел Солнечной системы, а также лаборатории для изучения влияния изменений физических полей и химического состава атмосферы на фотосинтез.
Для справки:
Национальный центр физики материалов создается в городе Сарове Нижегородской области по распоряжению Президента Российской Федерации. Центр учрежден на базе экспериментальной и вычислительной инфраструктуры Российского федерального ядерного центра – ВНИИЭФ. Более 50 научных институтов, научно-исследовательских университетов и высокотехнологичных предприятий участвуют в научной кооперации с НЦФМ. На территории Национального центра будет построен комплекс, включающий научно-исследовательские корпуса, современные лаборатории и установки, относящиеся к классу «миди-сайенс» и «мега-сайенс». Филиал МГУ «МГУ Саров», в котором сегодня получают образование свыше ста 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.
Национальный центр был создан при участии Госкорпорации «Росатом», Российской академии наук, Министерства науки и высшего образования РФ, МГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ОИЯИ и РФЯЦ-ВНИИЭФ. Главные задачи Национального центра включают в себя достижение передовых научных результатов, формирование специалистов высокой квалификации, развитие нового поколения научно-технических лидеров, усиление кадрового обеспечения предприятий Госкорпорации «Росатом» и ведущих научных учреждений России, а также повышение интереса российской науки среди молодых исследователей.
Российское правительство поставило перед научным сообществом задачу оперативно добиться технологической независимости и внедрить в промышленность передовые технологии. Для ускоренного развития отечественной научно-исследовательской базы и создания необходимой инфраструктуры государство и крупные компании выделяют соответствующие ресурсы. Активное участие в этой работе принимают предприятия и Росатом.
Реклама. ЧУ «Центр коммуникаций».