Четверг, 14.12.2017
Мой сайт
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа
Главная » 2017 » Сентябрь » 14 » Кристалл до Нобеля доведет? Эксперимент на орбите показал, каких высот может достигать российская наука
08:06
Кристалл до Нобеля доведет? Эксперимент на орбите показал, каких высот может достигать российская наука
В этой научной работе не было рутинной иерархии: профессор-завлаб определил задачу, ассистенты разошлись по своим местам. От замысла до воплощения тут все развивалось по другим законам, когда постановщик задачи и ее исполнитель нередко менялись местами, а слово профессионала и теплота прямого человеческого общения становились сильнее политических препон и выручали в ситуациях, когда буксовали договоренности, изложенные на бумаге.
 
Добавим к сказанному еще два факта: 28 тысяч километров в час и 350-450 километров над поверхностью Земли - с такой скоростью и на таких орбитах перемещается в пространстве сама научная лаборатория. И "лаборантами" в этом конкретном эксперименте за минувшие пятнадцать лет успели поработать более тридцати Героев России и Советского Союза, включая космических рекордсменов Сергея Авдеева, Сергея Крикалева и Геннадия Падалку.
 
Если кто не догадался, речь - о российско-германском эксперименте по исследованию пылевой плазмы в условиях микрогравитации. Он проводился на Международной космической станции с 2001 года и получил название "Плазменный кристалл". Еще раньше, в канун 1998 года, опыты с плазмой в невесомости были начаты российскими космонавтами Анатолием Соловьевым и Павлом Виноградовым на орбитальной станции "Мир". А после ее вынужденного затопления (март 2001-го) переместились на МКС и стали по существу первым естественно-научным экспериментом на ее борту.
 
Готовили программу исследований, руководили ею с Земли и обрабатывали полученные результаты два больших научных коллектива: Объединенный институт высоких температур Российской академии наук под руководством академика Владимира Фортова - с российской стороны, с немецкой - Институт внеземной физики Общества Макса Планка, которым долгое время руководил профессор Грегор Морфилл.
 
Вместе с членом-корреспондентом РАН, летчиком-космонавтом, Героем России Юрием Батуриным и членом-корреспондентом РАН Олегом Петровым профессор Морфилл и академик Фортов стали соавторами коллективного рассказа о том, как был задуман эксперимент и чего удалось добиться российско-германскому научному альянсу на Земле и в космосе. Выпущенная издательством "Физматлит" под названием "Плазменный кристалл. Эксперименты в космосе", эта книга необычна тем, что под ее обложкой высоколобая наука со специальными терминами и задачами переведена на язык, доступный каждому. А сами ученые и их партнеры-космонавты предстают людьми открытыми и живо реагирующими на все, что происходит вокруг - в науке и политике, в семье и на работе, на земле и в космосе.
 
И "Российская газета" сочла за честь представить эту работу на площадке своего "Медиацентра". Помимо самих авторов гостями редакции стали в тот день руководители и ведущие специалисты госкорпорации "Роскосмос", РКК "Энергия", Центра подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, представители посольства Германии в Москве и лаборатории Грегора Морфилла в МГТУ им. Баумана, а также коллеги-ученые из ведущих научных центров космического профиля. И, конечно, непосредственные участники работ на орбите - самые дорогостоящие "лаборанты-исследователи" в звании летчиков-космонавтов.
 
Синергия Фортова
 
Научный руководитель эксперимента "Плазменный кристалл" с российской стороны и директор Объединенного института высоких температур Российской академии наук Владимир Фортов, как известно, два года назад избран президентом РАН, приняв на себя заботы по интеграции отраслевых академий в единое научное пространство с одновременным их реформированием. Административная рутина в подобной ситуации кого угодно захватит с головой. Но Фортов и сегодня только ему известным способом умудряется находить время для науки, и в исследованиях плазмы держит, что называется, руку на пульсе.
 
Поэтому и на приглашение "РГ" откликнулся без долгих уговоров. А выйдя к микрофону, дал мастер-класс - внятно объяснил, зачем понадобилось эксперименты с плазмой выносить на орбиту и почему нужно развивать пилотируемую космонавтику.
 
Плазма, по словам Фортова, самое неупорядоченное из всех известных нам состояний вещества. Однако при определенных условиях ее можно "заморозить", сделать кристаллической. Первый плазменный кристалл был получен около 20 лет назад на Земле - в Германии. Но в плазменных кристаллах содержатся частицы размером несколько десятков микрон, поэтому гравитация сильно искажает их свойства. Вот и возникла идея - выполнить эксперименты на борту космической станции.
 
- Это именно та ситуация, когда без космоса, без невесомости обойтись нельзя, - заявил академик. - Теперь мы наглядно, в реальном масштабе, можем изучать свойства кристаллов, их плавление, расширение, колебания, - все то, что раньше исследовалось только косвенно. На "Мире" и МКС были проверены очень многие построения и законы физики твердого тела. Это фундаментальное направление науки у нас на мировом уровне.
 
Предвосхищая вопрос о практической пользе таких научных опытов, Владимир Фортов сказал, что оно "огромно".
 
- Это и катализаторы, и порошки для очистки газов от ненужных примесей, и термоядерные технологии. Уже прошел сертификацию медицинский прибор, который использует эффекты плазменной кристаллизации для воздействия на пораженные участки тела, в том числе на раковые опухоли.
 
А вслед за этим, не дожидаясь вопросов из зала, привел аргументы в пользу пилотируемой космонавтики.
 
- Сейчас довольно часто спрашивают: а зачем вообще пилотируемые полеты? Давайте делать все на автоматах - это дешевле, так меньше риска, и потери, которые неизбежно случаются, будут не такие масштабные. Казалось бы - логично. Но! Если вы не повторяете что-то уже хорошо известное, а исследуете действительно новое, строите какие-то новые теории и задаете новые эксперименты, вам обязательно нужно работать в интерактивном режиме. То есть нужен объект и нужен человек. И этот человек - оператор - должен целенаправленно менять параметры у объекта: например, давление, температуру, концентрацию... И постоянно следить за тем, что происходит. Причем во взаимодействии с Землей. Космонавт проводит эксперимент на орбите, а его партнер-исследователь находится в привычной земной обстановке, но работают они в связке. Чтобы такой тандем хорошо функционировал, космонавта нужно заранее готовить. Чтобы он активно участвовал в эксперименте, а не просто выполнял технические манипуляции - открыл затвор, выключил что-то или, наоборот, включил...
 
Действующие космонавты, как правило, люди с хорошей базовой подготовкой и научной квалификацией. Юрий Михайлович Батурин, который закончил Физтех и с которым мы вместе учились, может это подтвердить. И мне приятно отметить, что среди них мы всегда находили восприимчивых и благодарных слушателей. Это люди творческие, близкие нам по духу. В этом смысле они многое сделали, чтобы в наших совместных экспериментах были получены максимально возможные результаты. Кстати, Юрий Батурин в сессии экспериментов "Плазменный кристалл" на МКС обнаружил эффект, который немецкие физики назвали его именем.
 
Вопрос из зала. К слову о результатах. Знают ли в Нобелевском комитете про ваш эксперимент на орбите? Одно время были высказывания, что это Нобелевская премия энного года...
 
Владимир Фортов: Давайте не будем эту тему развивать, потому что дело очень деликатное. Но мне эта работа нравится. Не потому, что я в ней участвовал, а потому что действительно мы много нового узнали. К тому же эксперименты с пылевой плазмой на борту МКС не окончены - в том или ином виде работа продолжается. А начинали мы, как уже сказано, с Германией, с Институтом внеземной физики, которым руководил тогда Грегор Морфилл. Он избран иностранным членом РАН и очень по-доброму относится к нашей стране. В Московском университете им. Баумана при его поддержке создан Центр ионно-плазменных технологий, и профессор Морфилл там научный руководитель.
 
Рекорд Крикалева
 
На встрече с участниками эксперимента "Плазменный кристалл" в Медиацентре "Российской газеты" мы надеялись увидеть Героя Советского Союза и Героя Российской Федерации летчика-космонавта Сергея Крикалева. Но по делам службы, как первый заместитель генерального директора ФГУП ЦНИИмаш по пилотируемым программам, он оказался в этот день в командировке во Франции. О чем и сообщил друзьям-товарищам, когда мы связались с ним по мобильному телефону.
 
Сергей Крикалев: Всех приветствую. Извините, что не с вами, а в Париже - тут у нас переговоры по определению будущих программ. Поздравляю авторов с выходом книги. А "Российской газете" спасибо, что обратила на это внимание и собрала участников эксперимента - об этом нужно шире рассказывать.
 
Мы были первой экспедицией, которая начинала работу на Международной станции. А "Плазменный кристалл" стал первым немедицинским экспериментом. Готовился он в течение нескольких лет совместными усилиями наших специалистов и коллег-ученых из немецкого Общества Макса Планка. Сначала нас знакомили с теорией, а затем уже сообща искали оптимальные решения, как это реализовать на практике.
 
Например, как мы могли бы с помощью бортовой фотокамеры продублировать получаемые на мониторах изображения и тем самым увеличить надежность получения данных. Насколько я понимаю, результат уже в первой экспедиции получился довольно неплохим. Потом было еще несколько экспедиций, которые продолжали начатое дело. И так получилось, что работу с плазменным кристаллом в версии ПК-3 пришлось завершать в 11-й экспедиции. Мы начинали, мы и заканчивали.
 
Вопрос "РГ". За время эксперимента "Плазменный кристалл" на МКС было отмечено несколько рекордных достижений. Но установленный вами рекорд совокупного пребывания в космосе держался десять лет. В этом августе он перешел к Геннадию Падалке. Вы успели его поздравить?
 
Сергей Крикалев: Да, в тот самый день, когда он превысил мое достижение. Меня в свое время поздравили Валерий Поляков и Сергей Авдеев, у которых до этого были рекорды по продолжительности. То же самое сделал я. Поздравил Геннадия и сказал, что сложилась уже традиция, которую надо сохранить: тебя поздравили - поздравь и ты. А новые рекорды, я уверен, будут.
 
От первого лица
 
Эффект Батурина и феномен Гархинга
 
- Как рождалась книга "Плазменный кристалл" и когда для вас начался одноименный эксперимент, - был задан вопрос Юрию Батурину, который на встрече в "РГ" был и гостем, и сам, на правах ведущего, представлял других гостей.
 
- Идея книги появилась в 2006-м. А сам эксперимент довелось узнать еще в 1998 году на орбитальном комплексе "Мир" - вместе с летчиком-космонавтом России Сергеем Васильевичем Авдеевым, когда мы делали эксперимент "ПК-2". Но начинали его до нас - Анатолий Соловьев и Павел Виноградов. Потом продолжили эксперимент "ПК-1" их сменщики - экипаж ЭО-25 в составе Николая Бударина и Талгата Мусабаева.
 
На "Мире" этот эксперимент выглядел совершенно не так, как делалось потом на МКС. Все было проще: трубка с плазмой, наполненной микрочастицами. Но ученые из Объединенного института высоких температур, образно говоря, нас "зацепили". Они пригласили основной экипаж, в котором были мы с Геннадием Падалкой и Сергеем Авдеевым, и дублирующий. И рассказали нам по-человечески, что такое плазменный кристалл и зачем он нужен. С той первой лекции мы оказались втянутыми в эксперимент. За нами пошли другие экипажи, и точно так же оказались вовлечены в одну большую команду. И когда работали с этим уже на МКС, мы получали удовольствие не только от научного поиска, но и удовольствие работы с замечательными коллегами. Когда говорю "коллеги", имею в виду не только космонавтов, но и физиков, конструкторов, инженеров - из Москвы и Мюнхена, подмосковного Королева и Гархинга, что рядом с Мюнхеном.
 
В Гархинге работали и сейчас работают российские физики. Оказываясь там на итоговых научных семинарах или посещая фирму "Кайзер-Треде", где производили оборудование для эксперимента "ПК-3" и "ПК-3+", мы испытывали праздничное настроение. И однажды подумали, что об этой радости совместной работы надо написать, потому что нас не станет - все забудется. А ведь для истории науки очень важно: кому пришла идея? кто сформулировал гипотезу? как решили ее проверить и какую для этого надо сделать аппаратуру?
 
И оказалось: плазменный кристалл первым получил аспирант Грегора Морфилла. Совсем не академик, а просто аспирант. И стал одним из зачинателей этого направления в науке. В концов концов было принято решение провести опыты с плазмой в условиях микрогравитации - сначала на самолетах, которые создают кратковременный эффект невесомости маневром "горка", потом в ракетных экспериментах.
 
У академика Фортова созрело свое решение: надо ставить эксперимент в космосе. Получили первые результаты. Потом вдруг - будем "Мир" топить. Аппаратура готова, люди готовы, планы готовы...
 
Реплика из зала. Топить решили не весь мир, а нашу орбитальную станцию, которая выработала ресурс...
 
Юрий Батурин
 
Для нас она больше, чем станция, она - наш дом, наш маленький внеземной мир. Как потом принимали решение о переносе эксперимента на МКС - это приключенческий роман на самом деле.
 
Словом, получилась необычная книга (а книгу теперь, во всяком случае в России, не считают "отчетной единицей" научной работы, сейчас ученых нацеливают исключительно на статьи). Нам никто не ставил задачу издать ее. Но оставить такой замечательный эксперимент, полторы десятилетия совместной работы только в памяти участников было бы жаль. Опыт сотрудничества ученых может пригодиться новым поколениям исследователей. И в этом значение книги. Ее издание - еще и способ осмыслить результаты многолетнего сотрудничества ученых Германии и России, и возможность оценить перспективы такой кооперации в будущем.
 
Цифра
 
28 тысяч километров в час и 350-450 километров над поверхностью Земли - с такой скоростью и на таких орбитах перемещается научная лаборатория в эксперименте "Плазменный кристалл"
 
Александр Емельяненков
Просмотров: 22 | Добавил: ungubgui1988 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Поиск
Календарь
«  Сентябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2017
    Бесплатный хостинг uCoz