Самые дорогие научные проекты
Космическое общежитие, океанская перепись и Большой взрыв - все это ученые обещают осуществить в ближайшее время
Не так давно ученые после долгого перерыва запустили большой адронный коллайдер и уже успели получить первые успешные результаты. Похоже, одно из самых впечатляющих изобретений планеты все-таки сумеет оправдать вложенные в него средства. Но в запасе у ученых есть еще немало фантастических научных проектов, на осуществление которых требуются колоссальные средства.
1 место: общежитие на орбите
Общежитие на орбите примерно в 330–350 км от Земли станет самым большим техногенным проектом в ближнем космосе. И единственным известным нам местом, кроме Земли, где есть интернет, душ и туалет. Ну, и научная лаборатория, которой смогут пользоваться все страны мира. Вложиться в проект придется по-крупному: его ориентировочная стоимость оценивается в $100 млрд.
В 1998 году был запущен первый модуль. Строительство идет непрерывно. Периодически здесь выращивают разнообразные кристаллы, овощные культуры, и время от времени что-нибудь проделывают со зверушками. Но каких-либо ярких прорывов в мире науки пока, к сожалению не наблюдается. Поэтому-то скептики вроде Фримана Дайсона заявляют, что станция - дело полезное, если только смотреть на нее как на общечеловеческую игрушку. Однако медики пристально следят за тем, как в отсутствие силы тяжести меняется, например, состав костей у космонавтов и как их организм реагирует на космическое облучение. Когда задумают строить базы на Луне или на Марсе, это знание наверняка пригодится.
Пред его запуском нас пугали, что он может показать нам конец и начало нашего мира: если все пойдет успешно, ученые смогут понять природу вещества, времени и Вселенной. Затраты на проект приближаются к $10 млрд.
Французы пытаются сконструировать «энергетический рог изобилия», Международный экспериментальный термоядерный реактор. Термоядерное топливо в миллионы раз эффективнее нашей любимой нефти. При этом нет риска катастрофы вроде Чернобыльской, а сырье можно получать из обычной воды. Стоимость проекта – около $15 млрд.
Строительство начато в 2006 году. В 2016 оно должно быть закончено, после чего в течение нескольких лет будут проводиться эксперименты. Если они пойдут успешно, то в 2060 сырье можно будет получать из обычной воды. Финансовый вклад распределяется следующим образом: Китай, Индия, Корея, Россия, США - каждая по 1/11 суммы, Япония - 2/11, Европейский союз - 4/11).
National Ignition Facility (NIF) в США – это лазерный термоядерный реактор. Цель проекта – получать дешевую энергию. 192 сверхмощных лазера, нацеленных в одну точку, должны сгенерировать вспышку света в 500 тераватт - это примерно 5 триллионов лампочек. Стоимость проекта - $3,9 млрд.
Установка пока экспериментальная. Вокруг центрального «наперстка» выстроили сооружение, размером и формой напоминающее «Лужники». NIF - американский конкурент термоядерного реактора ITER, который строят во Франции. Задача у них одинаковая, а средства разные: конструкции вроде ITER- токамаки - придумали еще Сахаров с Таммом, и такие установки меньших масштабов стоят по всему миру. NIF не имеет прямых предшественников.
Запустить на Марс броневичок стоит $2,3 млрд. Новый марсоход, Mars Science Laboratory, будет самой экипированной машиной из всех, что когда-либо были на Марсе. Возможно, Mars Science Laboratory больше повезет с водой и микроорганизмами.
Марсоход размером с джип будет самой экипированной машиной из всех, что когда-либо катались по Красной планете. Он будет точнее, мощнее и надежнее своих предшественников. Копать глубже и видеть дальше. Все то же самое, что использовалось для изучения Марса раньше, только классом выше. И, возможно, Mars Science Laboratory больше повезет с водой и микроорганизмами. Своим невероятным бюджетом эта марсианская лаборатория обязана тому, что Марс - следующая после Луны цель пилоти¬руемых полетов, а такие программы в 2000−х финансировались куда щедрее чисто научных.
Радиотелескоп, строящийся в Южной Африке и Австралии, будет прослушивать космос. Таким образом мы будем в курсе всех происходящих со звездами событий. Стоимость проекта - $2 млрд.
Радиоастрономия - что-то вроде зрения лягушки, которая видит только то, что движется. Если звезда подает мощные радиосигналы - значит, с ней происходит что-то особенное. Есть и еще один плюс по сравнению с оптическими устройствами: радио можно слушать у себя в квартире, сигнал легко проходит через бетонные стены. В космосе вместо стен - космические пыль и газ на сотни миллионов световых лет. И радиотелескопы могут легко «смотреть» сквозь них.
Большой взрыв, который хотят устроить в Германии, позволит понять устройство нейтронов и протонов, а также изучить устройство атомного ядра. Стоимость проекта - $1,7 млрд.
Задачи этого проекта под название Facility for Antiproton and Ion Research в чем-то сходны с Большим адронным коллайдером. В частности, ученые собираются воссоздать ту субстанцию, которая образовалась в первые микросекунды после Большого взрыва. Другая задача - изучить так называемое сильное взаимодействие. Именно оно «держит мир изнутри», не давая распасться атомным ядрам на частицы, а частицам - на кварки.
Сверхскоростной рентгеновский лазер X-Ray Free Electron Laser позволит анализировать органические молекулы и наноматериалы. Германии проект обойдется примерно в $1,5 млрд.
По формальным признакам эта штука будет напоминать Большой адронный коллайдер - тоже очень дорогая, тоже под землей и тоже в виде кольцевого туннеля. Только задачи у нее совсем другие: с помощью очень коротких лазерных вспышек (меньше триллионной доли секунды) можно будет «видеть» молекулярные и атомарные процессы.
Integrated Ocean Drilling Program - комплексная программа океанского бурения. Она предполагает бурение глубоких скважин в океане с целью понять тектонику плит и реконструировать геологическую историю Земли. Это Один из самых масштабных проектов в области изучения земных недр, который позволит предсказывать землетрясения и цунами. Стоимость проекта - $1,5 млрд.
Его главными инициаторами были США и Япония. Основной «инструмент» проекта - несколько специально оборудованных кораблей. Самый известный из них - Chikyu. Размещенная на нем установка способна пробурить океанское дно на глубину больше 7 километров. Но и меньшие глубины уже впечатляют: недавно было сообщено об обнаружении бактерий на глубине 1626 метров под морским дном.
Этот проект позволит начать создание принципиально новых средств для диагностики и лечения болезней. Оказалось, что «прочитать» белки гораздо сложнее, чем геном: белковый состав нашего организма меняется каждую секунду. Стоимость проекта оценивается более чем в $1 млрд.
Слово «протеом» придумал австралийский ученый Марк Уилкинс. Оно было образовано от «протеина» (белок по-английски - protein) и «генома» (совокупность всех генов). В настоящее время скоординировать научные группы, работающие над этой проблемой, пытается международная Организация протеома человека - Human Proteome Organization (HUPO). Особый акцент они делают на белках головного мозга, крови и печени.
Она поможет понять «кто?», «где?» и «сколько?» живет в морях и океанах от полюсов до экваторов. Стоимость проекта оценивается в $1 млрд.
С начала переписи (2000 год) уже «открыто» почти 6 тысяч новых видов. Среди них - обитающий у берегов Антарктиды осьминог Megaleledone setebos, который признан предком всех глубоководных осьминогов. Кстати, по некоторым прогнозам, в 2050 году произойдет тотальный крах коммерческого рыболовства. Возможно, понимание морской жизни даст возможность его предотвратить.
Главный оптический телескоп землян «Хаббл» планируют заменить на инфракрасный «Джеймс Вебб». Ученые полагают, что преемник Хаббла даст нам более точную информацию о далеких галактиках, звездах и землеподобных планетах. Запуск запланирован на конец 2014 года. Стоимость проекта $4,5 млрд.
Существует так называемое красное смещение - чем дальше объект и чем быстрее он убегает от Земли, тем сильнее его спектр сдвинут в красную область. Звезды в нескольких миллиардах световых лет от нас уже невидимы глазу, зато заметны такому «прибору ночного видения». А потенциальные двойники Земли - планеты вне Солнечной системы - обычно выдают себя именно инфракрасным излучением: так молекулы их атмосферы отдают свет обратно в космос. По сравнению с «Хабблом» «Вебб» масштабнее и сложнее. Главная его деталь - 6,5 метровое зеркало (против 2,5 метрового у «Хаббла») из бериллия, покрытого слоем золота.