Самые ожидаемые научные события и проекты в 2022 году: рассказывают вузы и НИИ

Запуск научных миссий на Луну, улучшение экологии в мегаполисах и беспроводная комната: мы спросили вузы и научные институты, какие проекты, исследования и события в сфере науки они считают важными для себя в 2022 году. Подробнее – в нашем материале. 

Запуск российских научных миссий к Луне и Марсу. ИКИ РАН

«Луна-25» — первая миссия российской лунной программы, продолжение исследований, начатых в Советском Союзе, на новом уровне. Посадочный аппарат «Луна-25» должен совершить мягкую посадку вблизи южного полюса Луны и провести исследования лунного грунта и лунной экзосферы, снять панорамы поверхности – для этого на нем установлены грунтозаборное устройство и комплекс научных приборов. «Окно» для запуска лунной миссии в 2022 году — июнь-октябрь. Запуск пройдет с космодрома Восточный.

Миссия «ЭкзоМарс-2022» – второй этап совместного российско-европейского проекта «ЭкзоМарс» (ГК «Роскосмос»/Европейское космическое агентство) по изучению Марса. Задачи миссии — изучение Марса с точки зрения того, могла ли на нём существовать жизнь. Планируется доставить на Марс российскую посадочную платформу «Казачок» с европейским автоматическим марсоходом «Розалинд Франклин» (Rosalind Franklin) на борту. После схода марсохода с платформы, последняя начнет работу как долгоживущая автономная научная станция для изучения состава и свойств поверхности и атмосферы планеты. Российские научные приборы будут работать на посадочной платформе, а также на марсоходе (два из девяти научных приборов). Россия предоставляет для запуска ракету-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М». «Окно» для запуска миссии «ЭкзоМарс-2022» — 20 сентября — 1 октября 2022 г., космодром Байконур.

В это же время продолжает работу марсианский аппарат TGO — миссия первого этапа проекта «ЭкзоМарс» для наблюдений атмосферы и поверхности планеты. Ее запуск состоялся в 2016 году с космодрома Байконур. Два из четырех научных приборов на борту TGO созданы в Институте космических исследований (ИКИ) РАН. 

Установки класса «мегасайенс»: NICA и нейтринный телескоп Baikal-GVD. ОИЯИ

В рамках нацпроекта «Наука и университеты» в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) реализуются проекты класса «мегасайенс»: Комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA и нейтринный телескоп Baikal-GVD.

Нейтринный телескоп Baikal-GVD входит в Глобальную нейтринную сеть (GNN) как ее крупнейший элемент в Северном полушарии Земли. Телескоп способствует обнаружению источников нейтрино сверхвысоких энергий. Официальный запуск проекту был дан в марте 2021 года. На сегодняшний день установлено 8 кластеров телескопа по 288 оптических модуля каждый. Еще два кластера с 576 модулями планируется установить в ходе очередной байкальской экспедиции, которая стартует 17 февраля 2022 года. После их монтажа число оптических модулей приблизится к трем тысячам. 

Мегасайенс-проект NICA реализуется для изучения свойств плотной барионной материи. К настоящему моменту завершено капитальное строительство объекта и проведение инженерных коммуникаций. В конце декабря был установлен первый сверхпроводящий магнит в кольце коллайдера NICA. В настоящее время ведутся дальнейшие работы по установке коллайдерного кольца. В январе 2022 года завершили захолаживание ускорителей Бустер и Нуклотрон, которые в тестовом режиме были успешно охлаждены до рабочих температур. 6 февраля ученые получили устойчивую циркуляцию пучка ионов углерода в кольце синхротрона Нуклотрон после инжекции из Бустера. «Это важнейший шаг в этом цикле ПНР. Он позволит перейти к следующим этапам по ускорению и выводу пучка из Нуклотрона для проведения физических экспериментов», – отмечает заместитель директора Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Андрей Бутенко.

В конце февраля завершается тестирование двух колец ускорителей комплекса NICA – это веха на пути к запуску NICA. Будет подтверждено, что технологическая работа двух ускорителей одновременно осуществляется успешно. В мае этого года планируется проведение полноценного физического сеанса с пучком тяжелых ядер на фиксированной мишени.

Создание технологии управления экспериментами на источниках синхротронного излучения. ЮФУ 

Координируемый Южным федеральным университетом (ЮФУ) проект поможет создать технологию управления экспериментами на источниках синхротронного излучения. «Проведение экспериментов на установках класса мегасайенс необходимо для получения прорывных результатов и обеспечения стратегического лидерства российской науки. Одна из ключевых проблем таких экспериментов – анализ полученных данных, объем которых часто исчисляется терабайтами. «Увидеть» в них научное открытие может быть достаточно сложно. Чтобы решить эту проблему, в октябре прошлого года был запущен проект по созданию роботизированной станции управления синхротронными установками на основе искусственного интеллекта. Его цель – ускорить процесс разработки и тестирования новых перспективных материалов: ИИ анализирует экспериментальные данные в режиме реального времени. В настоящее время ведётся работа над «обучением» алгоритмов», – отметила ректор ЮФУ Инна Шевченко.

Тесты проведут на современных источниках синхротронного излучения: КИСИ-Курчатовский институт (Москва), ESRF (Гренобль), XFEL (Гамбург), а подготовят к установке на разрабатываемых российских источниках СИ нового поколения: КИСИ-Курчатовский институт, СКИФ (Новосибирск), РИФ (Владивосток). В проекте участвует консорциумом ведущих российских и международных организаций: Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Сеченовский университет, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.  

Улучшение экологии в мегаполисах. ИМБ РАН

В 2022 году в Институте молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта (ИМБ) РАН планируется запустить важный проект, направленный на улучшение экологической ситуации в мегаполисах и минимизацию аллергических реакций у населения вследствие образования тополиного пуха. 

В проекте предполагается, во-первых, закончить разработку тест-системы, позволяющей определить пол саженцев тополя еще до использования в озеленении городов. Во-вторых, разработать методы получения в промышленном масштабе саженцев белого тополя (Populus alba), – дерева, не скрещивающегося с большинством других видов, и, как следствие, не способного изменить пол и начать образовывать пух даже в теории, а также устойчивого к тополиной моли и эффективно борющегося с загрязнением воздуха и почвы. Такие деревья будут особенно ценны для высаживания вдоль загазованных автострад.

Беспроводная комната и гибкие сенсоры. Университет ИТМО 

В 2022 году в Университете ИТМО сотрудники Нового физтеха начнут работу по проекту беспроводной комнаты. Подобные аналоги есть в США и в Японии, но в России эту технологию реализуют впервые. Суть заключается в том, что все электроприборы, которые находятся в комнате, будут заряжаться не от сети, а от специального магнитного поля. Разрабатываемая технология позволит передавать электрическую энергию в любую точку комнаты. 

Также во фронтирной лаборатории Нового физтеха «Лазерные диоды на основе наноматериалов» начнется новый проект по разработке лазеров с электрической накачкой на основе наноматериалов, полученных растворными методами синтеза. Технологии растворной химии для создания лазеров с электрической накачкой позволят использовать гибкие подложки. Используя их, можно будет создать гибкие сенсоры и размещать их на теле человека. Это принесет пользу для медицины – упростит пульсоксиметрию и неинвазивное измерение уровня гемоглобина.

Открытие центра компетенций НТИ. ФИЦ Институт катализа СО РАН

В 2022 году ФИЦ Институт катализа СО РАН откроет центр компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики». Его возглавит заведующий отделом гетерогенного катализа Института катализа СО РАН, д.х.н. Павел Снытников. Работа центра будет охватывать все основные направления, связанные с возможным использованием водорода: получение, хранение и транспортировка водорода, использование его в производственных процессах, разработка и совершенствование технологий водородного транспорта, энергетики и безопасности.

«В работе центра особый акцент будет сделан на разработку технологий получения водорода с низким углеродным следом, а ключевыми станут проекты по созданию водородных заправок, автономных энергоустановок на основе твердооксидных топливных элементов и технологий крупнотоннажного получения и хранения водорода», — говорит Павел Снытников.

Программа Центра «Водород как основа низкоуглеродной экономики» направлена на технологическую реализацию проектов, комплексное выполнение которых обеспечит использование водорода в качестве экологически чистого энергоносителя в промышленности, транспорте и в бытовых применениях. Сокращение выбросов углерода в окружающую среду будет достигаться, в том числе, за счет технологий переработки сырья растительного происхождения, разработки технологий улавливания СО2 и последующего его использования для получения ценных химических продуктов и перспективных материалов. Всё это будет способствовать эволюционному и рациональному увеличению доли возобновляемых источников энергии в энергосистеме России, а также сохранению лидирующих позиций страны на мировой научно-технологической арене в плане разработки и внедрения широкого спектра базовых и критических технологий.