Стоит ли изучать грозу на лабораторном столе? Что происходит с мозгом в невесомости? Как быстро меняется межпланетная среда и чему нас научил метеорит «Челябинск»?
Обо всём этом говорили в Институте космических исследований РАН (ИКИ РАН) 4 октября 2013 года — в день 56-летия космической эры, которую традиционно отсчитывают с момента запуска первого искусственного спутника Земли. «Дни космической науки», прошедшие в ИКИ РАН, показали, что дела в отечественной науке о космосе не так уж плохи, а если учитывать скромное финансирование, то и вовсе замечательные.
Пять главных «космических» событий уходящего года, по версии ИКИ РАН, — это начало экспериментов по изучению плазменно-волновых процессов вблизи МКС, что важно для обеспечения безопасности космических полётов; присоединение Роскосмоса к европейскому проекту по изучению Красной планеты «ЭкзоМарс», старт которого намечен на 2016 год; успешное проведение эксперимента «Бион-М» № 1 — сложные биологические исследования на животных в космосе; вывод спутника дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П», способного получать детальные снимки земной поверхности с разрешением вплоть до 70 см и производительностью 1 млн км² в сутки — в этих данных нуждаются метеорологи, природоохранные организации, МЧС, сельхоз- и рыболовные организации; и наконец, падение метеорита в Челябинской области. Правда, это последнее событие — подарок «свыше». «Я не буду благодарить Роскосмос за этот эксперимент, я говорю “спасибо” господу Богу», — этой шуткой начал свой доклад о результатах исследования челябинского метеорита академик Михаил Маров (Институт геохимии аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН).
Более десяти космических научных проектов, начатых в предыдущие годы — российских или с участием России, — назвал директор ИКИ РАН академик Лев Зелёный: от изучения структуры межзвёздной среды и природы излучения активных ядер галактик до исследований планет (в том числе поиск следов жизни) и природы грозовых явлений.
Доктор физико-математических наук Георгий Застенкер (ИКИ РАН) рассказал об эксперименте «Плазма-Ф». В нём получены данные, на основе которых астрофизики пришли к выводу, что содержание ядер гелия в солнечном ветре меняется каждые несколько секунд (напомним, что солнечный ветер истекает из солнечной короны и состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия, см. также «Наука и жизнь» № 5, 2010 г.). «Это принципиально новый результат, требующий осмысления. Он говорит о том, что межпланетная среда меняется очень быстро и на очень малых масштабах, — сказал Георгий Застенкер. — Соотношение протонов и гелия в солнечном ветре меняется случайным образом и определяется, по всей видимости, теми участками солнечной короны, откуда они вылетают. Так как ионизация гелия происходит в солнечной короне, это может свидетельствовать о существовании в ней слоёв (или “зёрен”) достаточно малых, в масштабах Солнца, размеров — порядка нескольких тысяч километров — с постоянным содержанием гелия».
Микроспутник «Чибис-М», запущенный полтора года назад, изучает высотные (20—25 км) атмосферные грозовые разряды и влияние гроз на состояние ионо-сферы, то есть на «космическую погоду». Одна из задач проекта — регистрация и выяснение природы гамма-всплесков в ионосфере, сопровождающих грозовые явления (см. «Наука и жизнь» № 3, 2012 г., «Чибис-М» изучает земные грозы»; № 10, 2013 г., «Академик Лев Зелёный: Дыхание марсианских пустынь»). Пока статистически значимые результаты не получены. Тем не менее «анализ массива данных позволяет предположить, что мы наблюдаем гамма-вспышку, вызванную грозовым разрядом», подчеркнул доктор физико-математических наук Станислав Климов (ИКИ РАН).
Изучение грозовых разрядов с околоземной орбиты привело физиков к любопытному выводу: условия, возникающие в грозовом облаке при разряде, невозможно воспроизвести в лаборатории: слишком разнообразен их масштаб — от десятков метров до сотни километров.
«Чибис-М» принёс и неожиданные результаты: в ходе изучения других явлений, связывающих атмосферу и ионосферу, были зафиксированы необычные низкочастотные сигналы (ОНЧ-излучения, или «атмосферики»). Впервые подобные сигналы обнаружили в данных французского спутника DEMETR. Область генерации этих сигналов предположительно находится в ионосфере, но их происхождение неясно.
Проект «Бион-М» № 1 оказался самым длительным биологическим экспериментом с живыми организмами на борту автоматического аппарата. Он продолжался 30 суток — с 19 апреля по 19 мая 2013 года. Изучалось длительное влияние на живые организмы микрогравитации и повышенной радиации, что само по себе не ново. Но, в отличие от предыдущих проектов, в нынешнем эксперименте исследовали не только состояние мышц и крови животных (мышей, гекконов, рыб, рачков и улиток), но и тонус сосудов, изменения в позвоночнике, вестибулярном аппарате, подвижность спермы и такие сложные процессы, как экспрессия генов. В числе интересных результатов — обнаруженные изменения в тонусе артерий головного мозга, ими можно объяснить наблюдавшиеся ранее у космонавтов увеличение скорости кровотока в «мозговых» сосудах и повышение внутричерепного давления, которое может быть причиной снижения остроты зрения.
Падение челябинского метеорита принесло учёным огромное количество материала, его изучение даст ответы на многие вопросы, связанные с происхождением Солнечной системы. Академик Михаил Маров напомнил, что вес болида 11 тыс. тонн и найдена лишь малая часть метеоритного вещества, поиски которого продолжаются (см. «Наука и жизнь» № 5, 2013 г.). Он отметил, что положительные последствия падения метеорита в густонаселённом районе (что лишь по случайности не привело к серьёзным разрушениям и жертвам) — это не только возможность изучить внеземное древнее вещество, возраст которого оценивают примерно в 4,5 млрд лет, но и вспышка интереса к проблеме астероидно-кометной опасности. Ведь крошечный астероид, подлетевший к Земле со стороны Солнца, на этапе вхождения в атмосферу не был замечен ни астрономами, ни силами противоракетной обороны. Небольшая яркость таких малых тел не позволяет их наблюдать, поэтому астероидов, подобных челябинскому, пока открыто менее 1%. Но их активно ищут: в мире работают несколько систем поиска потенциально опасных космических тел с использованием наземных оптических телескопов. В России такой системы нет, но есть предложение институтов РАН создать её на основе сети телескопов МАСТЕР (МГУ).
«У нас есть планы на будущее, и никакие реформы их не остановят», — сказал вице-президент РАН, директор ИКИ РАН академик Лев Зелёный.
По информации ИКИ РАН.
