В Самаре до конца года запустят космическую фабрику «кирпичиков жизни»
. Космический лед и крохотное зеркало покажут эволюцию молекул в ГалактикеСамара станет мировым центром изучения механизмов зарождения жизни во Вселенной
В Самаре готовятся запустить так называемую космическую фабрику по синтезу «кирпичиков жизни» — биохимических молекул, из которых состоят все известные формы жизни на Земле. Об этом РБК Life сообщили в пресс-службе Самарского университета имени Королева.
Как пояснили в вузе, внутри уникальной по своим характеристикам установки для проведения экспериментов максимально точно воспроизведут условия глубокого космоса. Опыты помогут изучить эволюцию органических молекул в нашей Галактике, а также испытать на радиационную прочность перспективные материалы для обшивки космических кораблей и спутников.
Зачем это надо ученым
Проект разрабатывается совместно с университетом и Центром лабораторной астрофизики Самарского филиала Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН). Уже смонтирована главная часть установки — вакуумная камера для создания сверхвысокого вакуума. Сейчас идет заключительный этап сборки установки.
«Главной задачей является исследование путей возникновения в нашей Галактике биохимически значимых органических соединений. Мы изучаем, как сложные биохимические соединения, такие как функционализированные ароматические молекулы, образуются в космосе, внутри межзвездных льдов и на поверхности частиц космической пыли. Это помогает уточнить химическую эволюцию Солнечной системы и приблизиться к пониманию того, как на Земле могла зародиться жизнь», — рассказал директор СФ ФИАН, профессор кафедры физики Самарского университета им. Королева Валерий Азязов.
По его словам, ключевым элементом самарского центра станет эта экспериментальная установка мирового уровня, воспроизводящая условия глубокого космоса. Рабочий запуск установки и начало экспериментов намечены на конец этого года. Азязов отметил, что в мире нет ни одной лаборатории, которая обладала бы всеми необходимыми компетенциями и возможностями для проведения подобных исследований на стыке физики, химии, биологии и астрономии.
«Хотя различные исследования проводились уже в течение почти полувека, понимание синтеза сложных органических молекул в межзвездном пространстве до сих пор находится в зачаточном состоянии. Предыдущие опыты были ограничены техническими возможностями для проведения экспериментов и недостаточным уровнем оборудования для анализа образующихся молекул».
Суть «космической фабрики»
Внутри создаваемой в Самаре установки можно будет воспроизводить условия различных уголков межзвездной среды — от холодных молекулярных облаков до областей звездообразования. Основная масса экспериментов будет проходить при температурах от 10 до 50 градусов Кельвина (от –263 до –223 °C), хотя в целом температуру экспериментов можно будет менять в широком диапазоне от 4 до 350 градусов Кельвина (от –269 до +76 °C).
Специальные насосы создадут внутри основной камеры установки сверхвысокий вакуум, благодаря чему будет исключено появление в рабочем пространстве каких-либо загрязнений или примесей.
В центре камеры установлено крохотное серебряное зеркальце площадью всего 1 кв. см. Во время экспериментов с помощью газовых конденсационных узлов на нем будет образовываться тонкая ледяная «мантия» толщиной несколько сотен нанометров. По данным ученых, слой льда именно такой толщины покрывает частицы звездной пыли в космосе. Лед будет особенного состава — созданный по настоящим космическим рецептам. Кроме привычной воды в качестве ингредиентов такого внеземного льда также будут выступать различные ароматические молекулы — в различных процентных соотношениях для разных экспериментов.
Покрытое льдом серебряное зеркальце станет мишенью, которую во время экспериментов будут «обстреливать» пучками частиц — фотонов, электронов и других, совсем как в реальном космосе. Научные приборы будут фиксировать и анализировать образующиеся при этом продукты реакций. Согласно расчетам, установка поможет «ускорить» время протекания реакций — так десять часов облучения фотонами ледяной мишени на установке будут примерно эквивалентны 1 млн лет облучения льда фотонами в условиях молекулярного облака в космосе.
Как считают ученые, в ходе этих экспериментов удастся получить биологически важные молекулы и тогда возможно будет понять процессы образования в космосе простейших аминокислот, которые затем с помощью метеоритов могут попасть на Землю.
Про испытания космических материалов
«Космическую фабрику» планируют также использовать для испытаний на радиационную прочность перспективных материалов для обшивки космических кораблей и спутников.
«Установка будет располагать множеством источников различного излучения и сможет показать, что произойдет с тем или иным веществом в условиях космоса. Она легко адаптируется для определения радиационной стабильности материалов и покрытий космических зондов и лунных станций», — сказал директор СФ ФИАН.
Ранее в НАСА показали, как выглядит космический скафандр для миссии Artemis III на Луну. Скафандр выполнен в черном цвете с темно-синими и оранжевыми вставками. Как говорится в сообщении управления, космический костюм обладает диапазоном движений и гибкостью, необходимыми для исследования большего количества лунного ландшафта, а также подходит для широкого круга членов экипажа, «вмещая не менее 90% мужского и женского населения США».
