Марсианские льды, космические обсерватории, чёрные дыры и нейтронные звёзды, российские приборы на борту Curiosity и перспективы лунных миссий — известный учёный Александр Лутовинов провёл лекцию для участников «Больших вызовов».
Почему Марс — возможная колония для человечества, какие российские приборы установлены на роботе Curiosity и орбитальном аппарате проекта «Экзомарс-2016» и какие удивительные объекты можно изучать с орбиты? На эти и другие вопросы ответил в ходе лекции заместитель директора по научной работе Института космических исследований РАН, член-корреспондент РАН Александр Лутовинов. Он встретился с участниками научно-технологической программы «Большие вызовы» в рамках созданного в Сириусе проекта «Большие идеи».
Лекцию Александр Лутовинов начал с истории развития космической науки в России, а затем рассказал о современных исследованиях. Он пояснил, что космос — грандиозный вызов, объединяющий множество дисциплин: новые материалы, астрономию, астрофизику, большие данные, биологию и даже сельское хозяйство. Например, на Международной космической станции выращиваются растения, а спутниковые снимки помогают наблюдать за Землёй, планировать урожаи и отслеживать пожары.
«Будущее невозможно без осознания прошлого, поэтому, чтобы понять наше происхождение и предугадать развитие человечества, необходимо изучать космос. Исследовав собственную планету и её соседей, мы сможем лучше осознать закономерности развития жизни во Вселенной. Наибольший интерес сейчас вызывают планеты земного типа: Венера и Марс. Венера изначально непригодна для жизни, хотя некоторые учёные предполагают в её атмосфере наличие форм жизни. Как возможная будущая колония для человечества рассматривается именно Марс — там есть важнейший для колонизации ресурс — вода, хоть и в виде льда», — подчеркнул астрофизик.
Он рассказал юным учёным о знаменитом марсоходе Curiosity, который уже на протяжении 14 лет изучает планету. На нём установлен российский прибор, определяющий содержание воды под поверхностью. Полученные данные подтверждают концентрацию льда в разных районах Марса. Такие зоны представляют особый интерес для будущих поселений. Другой важный эксперимент — орбитальный аппарат TGO (Trace Gas Orbiter) проекта «Экзомарс-2016» — несёт на борту сразу два отечественных инструмента. Один из них строит крупномасштабные карты расположения льда на поверхности Марса, а второй поставляет информацию о составе атмосферы этой планеты, в частности, о содержании в ней метана.
Во время встречи слушатели узнали о программе возвращения на Луну и планах исследователей на ближайшее десятилетие. Программа стартовала с миссии «Луна-25», целью которой была мягкая посадка на южный полюс спутника, забор образцов грунта, проверка наличия водных ресурсов. Обнаружение запасов льда делает район южного полюса привлекательным местом для размещения будущей исследовательской базы. Программа демонстрирует стремление России вернуться к изучению Луны и укрепить позиции страны в освоении космического пространства.
Переходя к астрономии, спикер рассказал про оптические телескопы, способные заглядывать глубоко в космическое пространство. Одним из главных инструментов советских астрономов был шестиметровый зеркальный телескоп, расположенный на Северном Кавказе в Специальной астрофизической обсерватории РАН. Его размеры впечатляли: зеркало диаметром шесть метров весит порядка 400 тонн. Со временем появились более совершенные инструменты, оснащённые адаптивной оптикой, позволяющей компенсировать искажения, вызванные турбулентностью атмосферы.
Лектор отметил, что атмосфера, защищающая человечество от жёстких условий космоса, одновременно создаёт преграды для научного познания. Чтобы увидеть полную картину устройства Вселенной, необходимо выйти за её пределы. Наземные средства имеют серьёзные ограничения, поэтому исследователи создают космические обсерватории. Один из ярких примеров — телескоп «Хаббл», обеспечивающий беспрецедентное качество изображений вне атмосферных возмущений. Размышляя о дальнейшем развитии наблюдений, российские учёные в 2011 году запустили проект «Спектр-Р» («Радиоастрон») и разместили гигантскую антенную конструкцию в космическом пространстве. Флагманским проектом современной российской астрофизики является обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», отправленная на орбиту в 2019 году с целью построения самой подробной карты Вселенной в рентгеновских лучах. Ожидается, что данные этой обсерватории будут востребованы мировым научным сообществом ещё не одно десятилетие. Достигнутые успехи заложили основу для дальнейшего развития и создания научных инструментов нового поколения, которые планируется реализовать в рамках национального проекта по космосу.
Александр Лутовинов раскрыл школьникам природу нейтронных звёзд и «чёрных дыр», подробно описал жизненный цикл звёзд. Дети узнали, что в результате вспышек сверхновых и слияний нейтронных звезд формируются элементы тяжелее железа, необходимые для существования и развития жизни на планете, вплоть до золота и урана. При этом было показано, что регистрация продуктов распада не только тяжёлых элементов, но и таких, как радиоактивный никель, кобальт, титан, возможна только с помощью орбитальных обсерваторий — соответствующие виды гамма и рентгеновского излучения блокируются атмосферой Земли.
После завершения лекции участники смогли задать вопросы учёному. Они интересовались возможностью приручения космической энергии и её использования на нашей планете, а также спрашивали, распространяются ли гравитационные волны со скоростью света и как узнать возраст далёких галактик.
Проект «Большие идеи» — курс лекций, которые читают на федеральной территории ведущие эксперты России: учёные, руководители высокотехнологичных компаний, общественные деятели. Открыл цикл лекций заместитель руководителя Администрации Президента России Максим Орешкин, а позже перед школьниками выступили мэр Москвы Сергей Собянин, один из ведущих российских хирургов-онкологов Игорь Хатьков, предприниматель, инвестор Роман Троценко.
