Захватывающие – ислледования и мощные приборы

Над облаками. В последнее время Германский центр авиации и космонавтики (DLR) опубликовал целый ряд сенсационных снимков. Например, 12 ноября 2014 г. на расстоянии 510 млн. км от Земли на комету 67P/Чуримов-Герасименко сел зонд Philae и потряс весь мир фотографиями с поверхности небесного тела. Захватывающий сеанс связи длился 56 часов, но потом у зонда сели батареи. С тех пор специалисты из Lander Control Center с нетерпением ждут сигнала от маленького аппарата на далекой комете. Надежда все еще есть. Возможно, контакт удастся возобновить в конце марта 2015 г. Зонду требуется для подзарядки дополнительная энергия, которую он может получить по мере приближения кометы Чуримова-Герасименко к Солнцу. А вот у астронавта Александра Герста связь с Землей не прерывалась. В 2014 г. немецкий астронавт из ESA находился на МКС. К радости всех, кто следил за его полетом, он не только выходил в открытый космос, но и вел репортаж в социальных сетях. Во время своего шестимесячного пребывания на борту МКС «Astro-Alex» постоянно оставлял сообщения в Твиттер, общался со школьниками, желал победы сборной Германии на Чемпионате мира по футболу и публиковал сотни фото в Фейсбуке на тему «Blue dot» (так он называл свою «миссию»). И третье фото – не такое известное, но зато очень важное для науки. Новый, не знающий аналогов в мире исследовательский самолет HALO изучал формирование, развитие и особенности облаков в тропических лесах Бразилии. Этот проект тоже осуществлялся DLR.

В царстве суперкомпьютинга. Мировой климат, изучение мозга, энергия будущего – процессы симуляции на сверхмощных компьютерах – это «альфа» и «омега» современной науки. Чем реалистичнее симуляции, тем больше операций должен осуществлять компьютер. Одна из таких вычислительных машин, работающих на грани возможного, называется JUQUEEN. У нее 458 752 ядер, а мощность составляет 5,9 петафлопсов – трудно себе представить, но этот компьютер способен осуществлять 5,9 квадрильонов операций в секунду. В ноябре 2014 г. он занял 8-е место в рейтинге 500 суперкомпьютеров мира. Научно-исследовательский центр в Юлихе задействует энергоэффективный компьютер JUQUEEN для реализации программы Объединения им. Гельмгольца. В 2013 г. в рамках программы объединения суперкомпьютеров «Partnership for Advanced Computing in Europe» с помощью JUSQUEEN осуществлялось 15 европейских проектов. Такие мощные машины нужны исследователям и для работы над «Human Brain Project». Главная цель этого дорогостоящего флагманского проекта Европейского союза заключается в том, чтобы собрать все знания о человеческом мозге и с помощью компьютера смоделировать его работу. Партнерами проекта являются более 80 европейских научных учреждений из 23 стран, а также ряд международных партнеров.

По следам мельчайших частиц. Германский электронный синхротрон, более известный по своей аббревиатуре DESY, является одним из самых известных ускорителей частиц. С помощью мощных машин DESY ученые исследуют микрокосм во всем его многообразии – от чередования мельчайших частиц и поведения новых наноматериалов до сложных биомолекулярных процессов. Об ускорителях частиц и связанных с ними детекторах приходится говорить только в превосходной степени: большой ускоритель PETRA III считается у знатоков лучшим в мире источником создания рентгеновского излучения; в свою очередь, FLASH создает ультракороткие вспышки из «белого» рентгеновского излучения и позволяет проводить уникальные эксперименты. Уже сейчас ученые из центра DESY с надеждой ждут 2017 года, когда наконец заработает европейский рентгеновский лазер XFEL и даст возможность работать с самым сильным рентгеновским излучением всех времен. В двух центрах DESY в Гамбурге и Цойтене под Берлином (оба входят в Объединение им. Гельмгольца) ежегодно работают более 3000 приглашенных ученых из более чем 40 стран, которые приезжают сюда специально ради этих мощных машин.

Фундаментальные исследования материи. В Дармштадте находится знаменитый Центр по изучению тяжелых ионов (GSI), также входящий в Объединение им. Гельмгольца. Аналогов ускорителю тяжелых ионов GSI в мире не существует. Сюда каждый год приезжают около 1250 ученых со всего мира. Команды исследователей из GSI пытаются получить в лаборатории до сих пор неизвестные элементы. Экспериментальным путем уже удалось получить шесть элементов – элементы с порядковыми номерами с 107 по 112 «родились» именно здесь. В минувшем году ученым из центра GSI удался еще один прорыв. Открытие элемента 117 в результате целого ряда экспериментов входит, по оценке влиятельного Американского физического общества, в десятку самых заметных успехов физики в 2014 г. В Дармштадте затаив дыхание смотрят в будущее. Центр ускорения частиц FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), один из крупнейших в мире проектов по фундаментальным исследованиям материи, будет введен в эксплуатацию в 2018 г. и даст 3000 исследователям из более чем 50 стран возможность приоткрыть завесу тайны над «кирпичиками», из которых складывалась вселенная. FAIR финансируется Германией и еще девятью европейскими странами-партнерами.

Плавающие хайтек-лаборатории. Море таит в себе не меньше тайн и загадок, чем мир элементарных частиц. Авторитетнейшей морской биолог Элизабет Манн Боргезе как-то сказала, что поверхность Луны изучена лучше, чем крупнейшая среда обитания нашей планеты. Специально для морских исследований в Германии созданы научно-исследовательские судна «Polarstern», «Meteor», «Sonne», «Maria S. Merian», «Poseidon», «Alkor» и «Heincke». Это плавающие лаборатории для биологов, геологов, геофизиков, глациологов, геохимиков, океанографов и метеорологов. Самая большая гордость флота – недавно построенный корабль «Sonne». Его спуск на воду состоялся в июле 2014 г. в присутствии федерального канцлера Ангелы Меркель. Корабль длиной 116 м создан для изучения Тихого и Индийского океанов с целью охраны морских экосистем и использования морских ресурсов. Свое первое большое плавание это современнейшее научно-исследовательское судно совершило в направлении Доминиканской Республики. Помимо изучения желоба Пурто-Рико и живущих в нем глубоководных организмов команда ученых на борту судна в количестве 40 человек также занималась картографированием больших участков морского дна Атлантического океана.

Исследования в вечной мерзлоте. Добраться туда нелегко. Выйти с ними на связь не так-то просто. Встретиться нельзя, позвонить тоже. Хотя нет, девять «зимовщиков» на позиции 70°40´S, 008° 16´W доступны на радиоволнах, но ведь сейчас радио есть в доме далеко не у каждого. Если не принимать во внимание сильный мороз и сумрак длящейся девять месяцев арктической зимы, то в Центре германских антарктических исследований на станции Neumayer-Station III живется вполне комфортно, здесь есть все, что необходимо. Домашняя снегоплавильная установка, прекрасные лыжные дорожки, даже «собственный» ледокол, корабль «Polarstern», который иногда заходит в гости. До края льдов всего лишь 16 км, удобно ездить за продовольствием и необходимыми вещами. После окончания рабочего дня – при условии, конечно, хорошей погоды, что бывает редко – можно отправиться на спектакль под названием «Whale watching» или просто почитать. В библиотеке аж три книги бестселлера Стена Надольны «Открывая медлительность». С 1980-х гг. международные и междисциплинарные команды ученых из Института полярных исследований им. Альфреда Вегенера работают в нескольких обсерваториях по измерению излучения и климата. Их вклад в изучение климата трудно переоценить. И также трудно переоценить их подвиг. Каждая миссия в Арктику и Антарктику – наглядное подтверждение их любви к знаниям и преданности своему делу. А иначе зачем становиться полярником? ▪