Запуск научных миссий на Луну, улучшение экологии в мегаполисах и беспроводная комната: мы опросили университеты и НИИ, какие проекты, исследования и события в области науки они считают важными для себя в 2022 году. Подробнее в наших материалах.

Запуск российских научных миссий на Луну и Марс. ИКИ РАН

«Луна-25» — первая миссия российской лунной программы, продолжение начатых в Советском Союзе исследований на новом уровне. Предполагается, что спускаемый аппарат «Луна-25» совершит мягкую посадку в районе южного полюса Луны и проведет исследования лунного грунта и лунной экзосферы, сделает панорамы поверхности; для этого на нем устанавливается пробоотборник грунта и комплекс научных приборов. «Окно» для запуска лунной миссии в 2022 году — с июня по октябрь. Запуск состоится с космодрома Восточный.

Миссия «ЭкзоМарс-2022» — второй этап совместного российско-европейского проекта «ЭкзоМарс» (Роскосмос/Европейское космическое агентство) по изучению Марса. Цели миссии — изучение Марса с точки зрения возможности существования на нем жизни. Планируется доставить на Марс российскую посадочную платформу «Казачок» с европейским роботоходом «Розалинда Франклин» (Rosalind Franklin) на борту. После того, как марсоход покинет платформу, платформа начнет работать как долгосрочная автономная научная станция для изучения состава и свойств поверхности и атмосферы планеты. Российские научные приборы будут работать на посадочной площадке, а также на вездеходе (два из девяти научных приборов.

В то же время продолжает свою работу марсианский космический аппарат TGO, миссия первого этапа проекта ExoMars по наблюдению за атмосферой и поверхностью планеты. Его запуск состоялся в 2016 году с космодрома Байконур. Два из четырех научных приборов на борту ТГО были построены в Институте космических исследований (ИКИ) Российской академии наук.

Объекты мегасайенс: NICA и нейтринный телескоп Байкал-ГВД. ОИЯИ

В рамках национального проекта «Наука и университеты» Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) реализуются проекты класса «мегасайнс»: комплекс сверхпроводящих колец NICA на встречных пучках тяжелых ионов и Байкал- Нейтринный телескоп ГВД.

Нейтринный телескоп Байкал-ГВД включен в Глобальную нейтринную сеть (ГНС) как ее крупнейший элемент в северном полушарии Земли. Телескоп способствует обнаружению источников нейтрино сверхвысоких энергий. Официальный запуск проекта состоялся в марте 2021 года. На сегодняшний день установлено 8 групп телескопа по 288 оптических модулей в каждой. Еще два кластера по 576 модулей планируется установить в ходе следующей экспедиции на Байкал, которая стартует 17 февраля 2022 года. После их установки количество оптических модулей приблизится к трем тысячам.

Проект мегасайенс NICA реализуется для изучения свойств плотной барионной материи. На сегодняшний день завершено капитальное строительство объекта и выполнение инженерных коммуникаций. В конце декабря в кольцо коллайдера NICA был установлен первый сверхпроводящий магнит. В настоящее время ведутся дальнейшие работы по установке кольца коллайдера. В январе 2022 года мы завершили охлаждение ускорителей «Бустер» и «Нуклотрон», которые в тестовом режиме были успешно охлаждены до рабочих температур. 6 февраля ученые получили стабильную циркуляцию пучка ионов углерода в синхротронном кольце Нуклотрона после инжекции Бустера. «Это самый важный шаг в этом цикле NDP.

В конце февраля завершились испытания двух ускорительных колец комплекса NICA; это важная веха на пути к запуску NICA. Будет подтверждено, что технологическая работа двух ускорителей одновременно осуществляется успешно. В мае этого года планируется полноценный физический сеанс с пучком тяжелых ядер на неподвижной мишени.

Создание технологии управления экспериментами на источниках синхротронного излучения. СФУ

Проект, координируемый Южным федеральным университетом (ЮФУ), поможет создать технологию управления экспериментами над источниками синхротронного излучения. «Необходимо проводить эксперименты на научных мегаустановках для получения инновационных результатов и обеспечения стратегического лидерства российской науки. Одной из ключевых проблем таких экспериментов является анализ полученных данных, объем которых зачастую исчисляется терабайтами. «Увидеть» в них научное открытие бывает довольно сложно. Для решения этой проблемы в октябре прошлого года стартовал проект по созданию роботизированной станции управления синхротронными установками на основе искусственного интеллекта. Его цель — ускорить процесс разработки и испытаний новых перспективных материалов.

Пройдут испытания на современных источниках синхротронного излучения: КИСИ-Курчатовский институт (Москва), ESRF (Гренобль), XFEL (Гамбург) и подготовка к установке на российские источники СИ нового поколения: КИСИ-Курчатовский институт, СКИФ (Новосибирск), РИФ (Владивосток). В проекте участвует консорциум ведущих российских и международных организаций – Балтийский федеральный университет. И. Кант, МГУ. Институт нефтехимического синтеза им. М.В. Ломоносова. СРЕДНИЙ. Топчиев РАН, Сеченовский университет, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.

Улучшение экологии в мегаполисах. ИМБ РАН

В 2022 г в Институте молекулярной биологии им. ВИРДЖИНИЯ. Энгельгардта (ИМБ) РАН планирует запустить крупный проект, направленный на улучшение экологической обстановки в мегаполисах и минимизацию аллергических реакций у населения из-за образования осинового пуха.

Ожидается, что проект сначала завершит разработку тестовой системы, позволяющей определить пол саженцев тополя еще до того, как они будут использованы в городском ландшафтном дизайне. Во-вторых, разработать методы получения в промышленных масштабах сеянцев тополя белого (Populus alba) — дерева, не скрещивающегося с большинством других пород и, как следствие, не способного менять пол и даже теоретически начинающего пушиться, а также устойчив к тополевой моли и эффективно борется с загрязнением воздуха и почвы. Такие деревья будут особенно ценны для посадки вдоль загрязненных магистралей.

Беспроводная комната и гибкие датчики. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

В 2022 году в Университете ИТМО сотрудники Нового физико-технического института начнут работу над проектом беспроводной комнаты. Аналогичные аналоги есть в США и Японии, но в России эта технология реализована впервые. Суть в том, что все бытовые приборы в комнате будут заряжаться не от сети, а от специального магнитного поля. Разрабатываемая технология позволит передавать электричество в любую точку помещения.

Также в пограничной лаборатории Нового физико-технического института «Лазерные диоды на основе наноматериалов» будет начат новый проект по разработке лазеров с электрической накачкой из наноматериалов, полученных методами синтеза в растворе. Технологии химии растворов для создания лазеров с электрической накачкой сделают возможным использование гибких подложек. С их помощью можно будет создавать гибкие датчики и размещать их на теле человека. Это принесет пользу медицине: упростит пульсоксиметрию и неинвазивное измерение уровня гемоглобина.

Открытие Центра компетенций НТИ. ФИЦ Институт Катализа СО РАН

В 2022 году в ФИЦ Института катализа СО РАН откроется Центр компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики». Его возглавит заведующий отделом гетерогенного катализа Института катализа СО РАН, доктор химических наук. Павел Снытников. Работа центра охватит все основные направления, связанные с возможным использованием водорода: производство, хранение и транспортировка водорода, его использование в производственных процессах, разработка и совершенствование транспортных технологий, энергетика и безопасность водорода.

«В работе центра особый акцент будет сделан на разработку технологий производства водорода с низким углеродным следом, а ключевыми проектами станут создание водородных заправочных станций, автономных электростанций на основе углекислотного топлива ячейки твердого тела, а также технологии крупномасштабного производства и хранения водорода», — говорит Павел Снытников.

Программа Центра «Водород как основа низкоуглеродной экономики» направлена ​​на технологическую реализацию проектов, комплексная реализация которых будет гарантировать использование водорода как экологически чистого вектора энергетики в промышленности, на транспорте и в быту. Снижение 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 передовых материалов. Все это будет способствовать эволюционному и рациональному увеличению доли возобновляемых источников энергии в энергосистеме России.