< Исследователи вскрыли молекулярные отличия кухонь мира

Выбор РИА Новости: главные ожидаемые события в науке в 2012 году

---

Наступающий год может принести целую серию научный прорывов - российские полярники намерены впервые проникнуть в реликтовое антарктическое озеро Восток, зонд «Вояджер» может перейти границу Солнечной системы, физики попытаются получить 119-й элемент таблицы Менделеева и открыть (или закрыть) бозон Хиггса, а также запустить самый мощный в мире нейтронный реактор.

1. Вскрыть миллионолетнюю «бутылку»

Участники российской антарктической экспедиции в первых числах января возобновят бурение скважины к уникальному подледниковому озеру Восток, которое было изолировано от остального мира в течение миллионов лет. Бурение скважины было прервано 5 февраля 2011 года - ученым нужно было успеть на последний до наступления местной зимы самолет. До озера оставалось пробурить от 10 до 50 метров льда.

При средней скорости бурения около 1,8 метра в сутки ученые могут уже через две-три недели проникнуть в озеро. В нем могут скрываться совершенно особые формы жизни, сформировавшиеся в абсолютной темноте, при низких температурах и высоком давлении, в отсутствие внешних источников органических веществ.

Ученые остановят бурение сразу же, как только вода попадет в скважину. Под действием давления ледника она поднимется по скважине вверх, а затем замерзнет. Еще через год ученые вернутся и выбурят этот свежезамерзший лед, в котором могут остаться живые организмы из таинственного озера.

2. «Вояджер» выйдет наружу

Зонд «Вояджер-1» (Voyager-1), который путешествует на самой окраине Солнечной системы, в 2012 году может наконец выйти за пределы нашей планетной системы и проникнуть в межзвездное пространство, что сделает человечество «межзвездной цивилизацией».

Межпланетная станция «Вояджер-1», запущенная в 1977 году, была предназначена для исследования планет-гигантов. Однако этот аппарат работает до сих пор, и к настоящему моменту удалилась на расстояние 18 миллиардов километров от Солнца. Зонд еще не проник в межзвездное пространство и находится в так называемой гелиомантии - границе гелиосферы, «пузыря» вокруг Солнца, наполненного солнечной плазмой. Сейчас аппарат проник в область, где поток исходящих от нашей звезды заряженных частиц успокаивается, магнитное поле Солнечной системы нарастает, и частицы высоких энергий готовятся «утечь» в межзвездное пространство.

3. Найдем или закроем

Физики из Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), работающие на Большом адронном коллайдере, надеются собрать достаточно данных, чтобы получить свидетельства существование или «закрыть» бозон Хиггса - гипотетическую частицу, которая обеспечивает массу всех других элементарных частиц.

Эта частица является последним недостающим элементов основополагающей физической теории, Стандартной модели. Ученые собирают и анализируют данные о столкновениях протонов в коллайдере, вычленяя среди них события, которые могут быть результатом рождения и распада бозона Хиггса. Для того, чтобы их «заметить», физики должны накопить достаточно много информации о столкновениях, чтобы Хиггс начал выделяться на фоне обычных событий.

В декабре ученые сообщили, что они видят «подозрительные» пики, которые могут быть проявлением Хиггса. Однако, по мере набора данных, эти пики могут как разгладиться, так и сильнее проявиться. Для того, чтобы уверенно говорить об обнаружении частицы, ученым нужно получить примерно в четыре раза больше информации, чем у них есть сейчас.

4. Еще шаг по таблице Менделеева

Физики из германского Центра исследования тяжелых ионов GSI планируют начать эксперимент по синтезу 119-го элемента таблицы Менделеева. Самый тяжелый на сегодняшний день 118-й элемент был получен в российском Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ).

История создания сверхтяжелых элементов. Справка>>

Группа под руководством Кристофа Дюльманна (Christoph Duellmann) намерена пойти дальше и синтезировать 119-й элемент. На линейном ускорителе UNILAC ученые будут сталкивать ядра титана-50 и берклия-249.

Ранее эта группа, а также группа Хорста Штёкера (Horst Stoecker) независимо друг от друга провели эксперименты по получению 120-го элемента, но в этом физики не преуспели.

5. Рекордный научный долгострой завершается

Ожидается, что будет осуществлен физический пуск исследовательского нейтронного реактора ПИК - одного из крупнейших и самых дорогих «научных долгостроев», оставшихся России в наследство с советских времен. Основные идеи для этой установки были сформулированы еще в конце 1960-х годов; реактор должен был стать самым лучшим в мире источником пучков нейтронов.

Такие источники во всем мире используются как своеобразные супермикроскопы, способные просвечивать различные материалы и «видеть» детали их структуры, сопоставимые по размеру с мельчайшими атомами. Нейтроны дают возможность изучать биологические молекулы и материалы, прозрачные для гамма-лучей и рентгена, они позволяют видеть динамику атомов, «снимать кино», а не только получать статичные снимки.

Строительство комплекса на территории института в Гатчине началось в 1976 году, но проект, как и многие другие ядерные проекты во всем мире, был заморожен из-за Чернобыльской катастрофы. К 1991 году был готов обновленный, откорректированный проект, однако строительство фактически было уже заморожено.

В 2007 году правительство РФ приняло решение о достройке реактора. Первый пусковой комплекс был завершен в конце 2009 года, и эксплуатационный персонал реактора начал подготовку к физическому пуску реактора.

6. Туннели для лазера

В предстоящем году закончится бурение многокилометровой системы тоннелей для европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL - крупного международного научного проекта, в котором активно участвует Россия.

Яркость будущего рентгеновского лазера, который планируется построить к 2014 году, будет превосходить существующие источники синхротронного излучения более чем в 100 миллионов раз, длительность рентгеновского импульса на нем будет составлять около 100 фемтосекунд (100 квадриллионных долей секунды, за это время свет проходит около 30 микрон).

Установка позволит исследователям глубже проникнуть в тайны материи: в реальном времени изучать процессы образования и разрушения молекул и мгновенно регистрировать фазовые переходы в материале, происходящие под действием мощного импульсного излучения.

Лазер будет значительно превосходить по техническим параметрам аналогичные аппараты, которые уже строятся в США и Японии. Длина установки составит 3,4 километра, она будет находиться на территории двух немецких земель - Гамбурга и Шлезвиг-Гольштейна. Прокладка системы тоннелей общей длиной 5,6 километра началась в июне 2010 года.

Стоимость лазера составит 1 миллиард евро, из них 250 миллионов евро вносит Россия.

7. Не только извозчик

Роскосмос и Европейское космическое агентство в феврале согласуют вопросы участия РФ в программе «ЭкзоМарс» (ExoMars) - амбициозного марсианского проекта, который может стать критически важным для России после провала миссии «Фобос-Грунт».

Совместный проект ЕКА и НАСА «ЭкзоМарс» первоначально предполагал отправку в 2016 году орбитального зонда для исследования Марса и высадку на его поверхность посадочного модуля, а в 2018 году - отправку марсохода. Однако НАСА из-за недостатка финансирования заявило, что сокращает свое участие в проекте, в частности, американцы сообщили, что не предоставят свой носитель «Атлас» для запуска.

В связи с этим европейцы обратились к России с официальным предложением войти в проект, рассчитывая использовать для запуска миссии ракету «Протон». Главы Роскосмоса, НАСА и ЕКА создали совместные рабочие группы, в которых будет обсуждаться формат трехстороннего проекта.

Глава Роскосмоса Владимир Поповкин заявил, что участие России в «ЭкзоМарсе» «должно быть полноценным» и подразумевать не только роль космического извозчика, но и полноправного участника научной программы.

8. Дополнительное сердце проверят на людях

Ученые и врачи из Центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова в 2012 году приступят к клиническим испытаниям на людях искусственного «дополнительного сердца» - имплантируемого мини-насоса, который позволяет пациентам с больным сердцем восстановиться или дождаться донорского сердца.

Ранее ученые успешно испытали этот прибор на животных: теленок, которому было имплантировано устройство, прожил с ним шесть дней. После этого искусственное сердце было отключено, и теленок продолжил жить с собственным сердцем.

Сейчас Россия закупает такие устройства за рубежом. Один подобный прибор стоит 250 тысяч евро, российские специалисты полагают, что российские аналоги будут стоить в 2-4 раза дешевле.

9. Расшифруют 1000 геномов

Участники международного проекта «1000 геномов» (The 1000 Genomes Project) в 2012 году представят результаты расшифровки геномов более 2,5 тысячи человек, принадлежащих к пяти большим популяционным группам. Это весьма амбициозная задача, учитывая, что впервые геном человека был прочитан менее 10 лет назад, а совсем недавно количество расшифрованных полных геномов составляло лишь считанные десятки.

Проект «1000 геномов» был запущен в 2008 году. Основная его цель - обнаружить и описать более 95% генетических вариаций, которые встречаются у людей с частотой больше 1%. В проекте задействованы множество исследовательских организаций, в частности, из США, Великобритании, Дании, Германии, Финляндии, Китая, Южной Кореи, Франции и Швейцарии. Российские институты в проекте не участвуют. 

Систематический каталог генетических изменений даст ученым основу для изучения связи между генами и повышенным риском тех или иных заболеваний у конкретного человека, и, в конечном счете, может открыть новую эру в генетике и медицине. Все генетические варианты, обнаруженные во время пилотной фазы, теперь могут быть проверены на связь с тем или иным заболеванием или особенностью человека (например, со склонностью к ожирению или с повышенным риском наркомании).

10. Близнецы начнут исследовать Луну

Два зонда-близнеца новой лунной миссии GRAIL в первые дни нового года доберутся до Луны и начнут исследовательскую программу, главной задачей которой будет составление гравитационной карты спутника Земли.

НАСА запустило зонды GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) 10 сентября, на дорогу до Луны по сложной траектории им понадобится около трех с половиной месяцев. Два аппарата в течение 82 дней будут лететь друг за другом на высоте около 55 километров по полярной орбите вокруг Луны. Измеряя расстояние между «близнецами», которое будет меняться по мере того, как они проходят лунные гравитационные аномалии, ученые построят гравитационную карту Луны и получат представление о ее внутреннем строении.

Близнецы GRAIL, помимо исследовательских задач, будут нести важную «образовательную нагрузку»: школьники всего мира с помощью камер на зондах смогут сделать фотографии любого понравившегося места на Луне. Проект MoonKAM разработала компания Sally Ride Science, которую возглавляет Салли Райд - первая женщина-астронавт США.

---