Самые экстремальные лаборатории мира: где учёные работают на грани выживания

7 лабораторий, расположенных в самых экстремальных условиях на планете Лаборатория — это не всегда чистая комната с приборами и нормальным отоплением. Некоторые из них находятся в местах, где работа уже сама по себе похожа на испытание : среди вечной мерзлоты, на океанском дне, в разреженном горном воздухе или космическом вакууме. Иногда сама среда становится частью эксперимента (как на станции Конкордия в Антарктиде). И именно из таких мест приходят открытия, которые помогают понять устройство Вселенной, климат и даже наше собственное тело. Вот семь мест, где учёные работают на пределе — и делают это добровольно. IceCube — нейтринная обсерватория подо льдом Антарктиды Начнём с самой холодной физической лаборатории в мире. IceCube Neutrino Observatory находится на станции Амундсен-Скотт, прямо на Южном полюсе. Но самое интересное — не на поверхности, а глубоко под ней. Детектор состоит из более чем 5 000 оптических сенсоров, погружённых в антарктический лёд на глубину от 1 450 до 2 450 метров. Вместе они охватывают целый кубический километр льда. Их задача — ловить нейтрино , почти невесомые субатомные частицы, которые рождаются при самых мощных событиях во Вселенной: взрывах звёзд, столкновениях галактик. Нейтринная обсерватория IceCube, Антарктида Нейтрино почти не взаимодействуют с материей — они пролетают сквозь планету, не задевая ни одного атома. Но изредка одна частица всё-таки сталкивается с молекулой воды во льду и порождает вспышку так называемого черенковского излучения — слабого голубого света, который и фиксируют сенсоры. Каждый день обсерватория собирает около терабайта данных. А в 2018 году именно IceCube впервые помог связать высокоэнергетические нейтрино с конкретным источником — далёким блазаром. Что вы думаете по этому поводу? Обсудим в нашем Telegram-чате! Брукхейвенская лаборатория и самая горячая температура на Земле Если IceCube — про холод, то Брукхейвенская национальная лаборатория на Лонг-Айленде в Нью-Йорке — полная противоположность. Здесь находится Релятивистский коллайдер тяжёлых ионов (RHIC), который в 2012 году установил рекорд: температура около 4 триллионов градусов Цельсия . Это в 250 000 раз горячее, чем в центре Земли. Такой жар возникает при столкновении ионов золота, разогнанных почти до скорости света. В результате на долю секунды появляется кварк-глюонная плазма — состояние материи, которое существовало в природе лишь в первые мгновения после Большого взрыва. По сути, учёные воссоздали «суп» из элементарных частиц, из которого когда-то родилась вся материя во Вселенной. Брукхейвенская национальная лаборатория на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, США RHIC — второй по мощности коллайдер тяжёлых ионов после «>Большого адронного коллайдера в ЦЕРН. Но у него есть своя уникальная суперспособность: это единственная установка, где сталкивают поляризованные протоны , чтобы изучить, как протоны получают свой спин. Пирамида у подножия Эвереста — самая высокая наземная лаборатория В национальном парке Сагарматха в Непале, на высоте 5 050 метров над уровнем моря, стоит трёхэтажная пирамида из стали, стекла и алюминия. Это не храм и не памятник, а самая высокогорная наземная лаборатория в мире — Pyramid International Laboratory. На такой высоте кислорода в воздухе примерно вдвое меньше, чем на уровне моря, поэтому людям так тяжело даётся подъём к Эвересту даже при хорошей подготовке. И работать физически тяжело, а любая простуда может перерасти в серьёзную проблему. Но именно поэтому здесь и нужна лаборатория: учёные изучают физиологию человека в условиях высокогорья, а также геологию, климат и окружающую среду. Пирамидальная лаборатория в национальном парке Сагарматха, Непал Пирамида устроена компактно: на первых двух уровнях — лаборатории и склады, на третьем — телекоммуникационное оборудование и обработка данных. Интересно, что местные жители тоже пользуются телеком-оборудованием лаборатории — для них она стала не только научным объектом, но и практическим ориентиром. Aquarius Reef Base — единственная подводная лаборатория в мире В 60-х годах прошлого века подводных лабораторий было больше шестидесяти. Сегодня осталась ровно одна — Aquarius Reef Base у побережья Ки-Ларго во Флориде. Она лежит на глубине около 18 метров, рядом с коралловым рифом Конч-Риф, в национальном морском заповеднике Флорида-Кис. Внутри есть шесть спальных мест, душ, туалет, компьютеры и даже окна с видом на подводный мир. Учёные живут и работают здесь по несколько дней или даже недель, используя технику насыщенного погружения — когда организм полностью адаптируется к давлению на глубине и дайвы могут длиться до 9 часов вместо обычных одного-двух. Aquarius часто сравнивают с подводной космической станцией . База NOAA на рифе Аквариус, Национальный морской заповедник Флорида-Кис, Флорида, США. В 2014 году океанограф Фабьен Кусто — внук легендарного Жака-Ива Кусто — провёл здесь 31 день с командой из пяти человек. За это время, по его оценкам, команда собрала объём данных, на сбор которого обычным способом ушло бы два года. Лаборатория пережила несколько ураганов и даже временное закрытие из-за сокращения бюджета, но сейчас принадлежит Международному университету Флориды и продолжает работу. А ещё здесь тренируются астронавты NASA — подводная среда неплохо имитирует условия невесомости. ЦЕРН — лаборатория в подземных тоннелях на глубине 175 метров Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН), расположенная на границе Швейцарии и Франции недалеко от Женевы, занимает более 550 гектаров. Большой адронный коллайдер (БАК) — главная установка ЦЕРНа — находится в тоннеле на глубине 150 метров и протяжённостью 27 километров. Здесь работают более 10 000 учёных и инженеров из 113 стран. Именно в ЦЕРН была открыта частица, предсказанная ещё полвека назад — бозон Хиггса, а ещё раньше здесь изобрели Всемирную паутину (World Wide Web). Кстати, Большой адронный коллайдер нужен не только для фундаментальной физики: БАК стал обогревателем для тысяч домов рядом с ЦЕРН. ЦЕРН, Женева, Швейцария, граница Швейцарии и Франции С момента основания в 1954 году лаборатория выросла до масштабов небольшого города. В ЦЕРН сейчас планируют построить ещё один тоннель — в три раза длиннее нынешнего. Цель всего этого гигантизма проста: разобраться в природе Вселенной. Задача, под стать которой нужен и масштаб. SNOLAB — самая глубокая подземная лаборатория в мире В канадском Онтарио, внутри действующей никелевой шахты, на глубине 2 километра находится SNOLAB — самая глубокая подземная лаборатория на планете . Подземная площадь комплекса — 5 000 квадратных метров, плюс наземное здание поддержки ещё на 3 100 квадратных метров. Зачем забираться так глубоко? Два километра горной породы работают как естественный фильтр: они блокируют космические лучи, которые на поверхности создают «шум» и мешают регистрировать редкие частицы. Это позволяет учёным искать тёмную материю — загадочную субстанцию, которая, по расчётам, составляет около четверти массы Вселенной, но до сих пор ни разу не была обнаружена напрямую. Чтобы понять глубокий космос , физикам иногда приходится спускаться в недра Земли. SNOLAB, Садбери, Онтарио, Канада. Кроме тёмной материи, в SNOLAB изучают солнечные нейтрино низких энергий и ищут нейтрино от вспышек сверхновых. Интерес к лаборатории проявляют и специалисты по сейсмологии, геофизике и даже подземной биологии. МКС — лаборатория на орбите Земли Международная космическая станция — самая экстремальная лаборатория из всех. Она летит на высоте 330–435 километров над Землёй со средней скоростью около 28 000 км/ч. Размеры впечатляют: 108,5 метра в ширину и 72,8 метра в длину — это сопоставимо с футбольным полем. На борту проводят эксперименты по биологии человека, физике, метеорологии и астрономии. Почти невесомая среда на станции — результат не «нулевой гравитации», как часто думают, а постоянного свободного падения : «>станция всё время «падает» вокруг Земли, просто двигается при этом достаточно быстро, чтобы не врезаться в поверхность. Международная космическая станция, космическое пространство С ноября 2000 года МКС непрерывно обитаема — это уже больше 25 лет постоянного присутствия людей в космосе. Станцию посещали астронавты из более чем 15 стран. Сейчас МКС планируют эксплуатировать до конца 2030 года , после чего её ждёт управляемый сход с орбиты и затопление в удалённом районе Тихого океана. На смену должны прийти коммерческие орбитальные станции. Чтобы узнать что-то действительно важное о мире, иногда приходится уйти туда, где этот мир наименее приветлив. Подо льдом, под водой, под землёй или в вакууме — наука продолжает работать. И именно из таких мест нередко приходят открытия, которые потом меняют жизнь самых обычных людей на самой обычной поверхности Земли.
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News