Наука с приставкой «мега»: мощные исследовательские комплексы в России

Научные лаборатории позволяют проводить эксперименты и создавать контролируемую среду для проверки гипотез. Когда речь заходит о масштабных передовых проектах, обычных лабораторных условий может быть недостаточно для совершения открытия. Тогда ученые обращаются к установкам класса «мегасайенс» — дорогостоящим комплексам, позволяющим проводить особенно сложные исследования и выходить за рамки привычного подхода. Рассказываем, чем занимаются такие проекты в России.

Свой собственный Большой адронный коллайдер

Самый знаменитый «мегасайенс»-комплекс в мире — Большой адронный коллайдер, расположенный на границе Франции и Швейцарии. Ускоритель заряженных частиц стал первым международным проектом такого масштаба, над которым работали в том числе ученые из 14 российских исследовательских организаций. Одна из задач установки — изучение особого состояния вещества Вселенной в первые минуты после Большого взрыва.

В 2020 году в подмосковной Дубне начала работу первая очередь аналогичной установки класса «мегасайенс» — проекта NICA. Этот ускорительный комплекс создан на базе Объединенного института ядерных исследований.

проекта NICA
Источник: Jinr

Его работа поможет добиться появления той самой кварк-глюонной плазмы, образовавшейся после Взрыва. В 2021 году на коллайдере успешно провели тестовый запуск. В 2023 году стало известно, что на базе Дальневосточного Федерального университета и университета «Дубна» в соответствии с целями национального проекта «Наука и университеты» будет реализована особая образовательная программа по подготовке специалистов для работы с NICA. 

Звездное небо со дна Байкала

Принято думать, что ученые могут наблюдать за звездами с помощью телескопов, расположенных только в обсерваториях, и в условиях ясного неба. Создатели установки Baikal-GVD готовы опровергнуть такой стереотип. Это глубоководный телескоп, расположенный на дне озера Байкал, способный распознавать и анализировать нейтрино — самую мелкую и неуловимую частицу во Вселенной.

В проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из одиннадцати международных научных центров. В 2021 году телескоп Baikal-GVD стал самым большим в Северном полушарии и вторым по размеру в мире. В конце 2021 года 8 кластеров на расстоянии 300 метров друг на друга зафиксировали сигнал от нейтрино в двух разных полушариях от одного и того же возможного источника параллельно с американским телескопом IceCube, что стало большим исследовательским прорывом.

Байкальский глубоководный нейтринный телескоп.
Байкальский глубоководный нейтринный телескоп.Источник: Jinr

На дне озера Байкал регулярно работают экспедиции по строительству фрагментов телескопа и его усовершенствованию. Недавние результаты проекта связаны с поиском ранее неизвестного науке вида нейтрино, который прольет свет на загадку темной материи, формирующей Вселенную.

Реактор для передовых исследований

Реализация проекта «мегасайенс» Гатчинского реактора ПИК началась еще в 2011 году, а спустя 10 лет исследовательский комплекс заработал на полную мощность. Это — высокопоточный источник нейтронов, распределяющий частицы по разным экспериментальным установкам. Такое точное разделение позволяет ученым изучать вещества и их составы на уровне атомной структуры.

Схема реактора ПИК признана самой эффективной и технологичной в мире. В медицине реактор помогает разрабатывать передовые методы лечения онкологических заболеваний, в материаловедении — открывать новые свойства привычных веществ, в сельском хозяйстве — совершенствовать селекционные методы агрокультур.

Высокопоточный исследовательский ядерный реактор ПИК в Гатчине.
Высокопоточный исследовательский ядерный реактор ПИК в Гатчине.Источник: Atomic-energy

Еще одна установка класса «мегасайенс» — Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ), расположенный в наукограде Кольцово. СКИФ предназначен для проведения исследований на пучках синхротронного излучения, то есть, для получения информации о строении и свойствах веществ на наноуровне. Недавно стало известно о запуске клистрона — мощного ускорителя, обеспечивающего эффективную работу СКИФ. Разработка необходима для функционирования многих типов линейных ускорителей, поэтому исследователи ИЯФ СО РАН приступили к созданию серийных приборов.

Передовым исследованиям — вдохновляющий талисман

Все установки класса «мегасайенс» создаются и работают, в том числе, благодаря национальному проекту «Наука и университеты». Эти проекты формируют ядро технологической и исследовательской базы для новых достижений российской науки.

Проект
Источник: НГТУ

Чтобы популяризовать сферу исследований и вовлечь больше молодых ученых и перспективных разработчиков в работу в том числе над установками класса мегасайенс, в России с 2022 года проходит Десятилетие науки и технологий, объявленное президентом России Владимиром Путиным. Одна из инициатив стартовала 23 июня — это всероссийский конкурс на создание Талисмана Десятилетия. Любой житель страны может предложить символ российской науки и воспроизвести его в любой творческой технике: от скульптуры до рисунка.

Конкурс продлится до 31 июля на странице талисман.наука.рф. Пять самых креативных идей окажутся в финале, а автор-победитель получит возможность посетить третий Конгресс молодых ученых. Его работа станет официальным талисманом Десятилетия науки и технологий в России.

Социальная реклама
АНО «Национальные приоритеты» ИНН 9704007633 erid: 2Vtzqw6WufA