Большая премия за маленькую частицу

Во вторник в Стокгольме были объявлены имена лауреатов Нобелевской премии 2002 года в области физики. Члены Нобелевского комитета, заседающие в шведской королевской академии наук, отметили наградой астрофизиков Рэймонда Дэвиса-младшего, Рикардо Джаккони – оба из США – и Косиба Масатоси из Японии. Как указывается в официальном сообщении комитета, Дэвис из университета штата Пенсильвания и Косиба из центра физики элементарных частиц Токийского университета получили ее за открытие космических нейтрино. Джаккони, являющийся главой организации Associated Universities Inc. в Вашингтоне, награжден за изыскания, которые привели к выявлению источников космического рентгеновского излучения.

В этом году размер премии составляет $1 млн 78 тыс. Решено, что половина этой суммы достанется Джаккони, другую разделят Дэвис и Косиба.

Дэвис считается пионером экспериментального исследования потока нейтрино. Согласно существующей теории внутреннего строения звезд, в ядерных реакциях синтеза гелия из водорода в качестве побочного продукта рождается маленькая, почти неуловимая частица, называемая нейтрино. Несмотря на то что поток этих частиц от Солнца грандиозен, они столь слабо взаимодействуют с материей, что проходят сквозь всю Землю, практически не замечая ее.

Дэвису удалось построить детектор, в котором за 30 лет было зафиксировано несколько тысяч событий, подтвердивших существование потока нейтрино от Солнца. Тем не менее их количество оказалось меньше предсказанного приблизительно вдвое. Долгое время предполагалось, что это связано с несовершенством установки. И лишь применение японских экспериментальных установок «Камиоканде» и «Суперкамиоканде» под руководством Косибы позволило подтвердить это открытие. Более того, оказалось, что теория строения звезд верна, а сами нейтрино имеют очень маленькую массу, благодаря которой они могут изменять свой тип в полете. Детектор Дэвиса, рассчитанный лишь на один их трех видов нейтрино, естественно, регистрировал далеко не все.

Открытия Джаккони лежат в другой области. Он создал телескопы, регистрирующие излучение, которое взаимодействует с веществом столь сильно, что практически не доходит до поверхности Земли. Для исследования рентгеновского излучения пришлось выводить приборы за пределы земной атмосферы.

Рентгеновский диапазон излучения значительно изменил облик современной астрономии. Открыты кандидаты в черные дыры, измерены массы многих скоплений галактик и обнаружены несколько новых типов астрономических объектов. Рентгеновское излучение рождается в самых высокоэнергетичных и, соответственно, самых интересных процессах во Вселенной.

В прошлом году премия была присуждена двум американцам и немцу. Эрик Корнелл, Карл Вейман и Вольфанг Кеттерле заслужили награду тем, что открыли новое состояние вещества – конденсат Бозе–Эйнштейна, который позволяет проводить высокоточные измерения сверхмалых расстояний и объектов, а также за свои ранние фундаментальные исследования, которые привели к этому открытию. Корнелл и Вейман работают в Национальном институте стандартов и техники США в городе Булдер, штат Колорадо; немец Кеттерле – сотрудник Массачусетского технологического института в Бостоне. Каждый из них получил треть от нобелевской премии, составлявшей в прошлом году $1,025 млн.

По мнению экспертов, открытие нобелевских лауреатов в области физики 2001 года позволит создать микроскопические компьютеры и революционизировать навигационную технику в авиации. Электронные микросхемы будущего, основанные на атомных лазерах, будут гораздо меньше самых миниатюрных сегодняшних устройств. К тому же атомные лазеры сделают возможным усовершенствование гравитационных приборов и тем самым доведут точность навигационных систем – авиационных и космических – до нескольких сантиметров.

Кто сейчас изучает Марс

Изучение Марса и сейчас идет полным ходом. На орбите планеты находятся аппараты NASA Mars Global Surveyor (запущен в 1996 году), Odyssey (запущен в 2001 году) и аппарат Европейского космического агентства Mars Express. На поверхности Марса по-прежнему работают два марсохода – Spirit и Opportunity.

Буквально 24 февраля 2006 года Mars Express с помощью High Resolution Stereo Camera (HRSC – стереокамера высокого разрешения) обследовал большую гору Ausonia Mensa на Марсе. И изучившие снимки ученые пришли к выводу, что это остаток действовавшего вулкана. Гора имеет размеры 98 на 48 км и высоту 3700 м.

А последний объект, сфотографированный Mars Global Surveyor, – интересный неправильный ударный кратер в районе Элизиум.

В августе 2007 года планируется старт аппарата Phoenix Mars Scout, который должен в мае 2008 года приземлиться на ледяной участок полярной шапок Марса и три месяца изучать состав и структуру льда. Стационарный спускаемый аппарат оборудуют манипулятором, который сможет собирать пробы на расстоянии до полуметра от спускаемого аппарата и доставлять их в бортовую лабораторию. Ученые из NASA надеются изучить историю полярных шапок, найти следы органических веществ, а может быть, и живых организмов.

Продолжение миссии «Скаутов» планируется после 2010 года. Несколько аппаратов должны продолжить исследование. Запуск второго скаута намечен на 2011 год. Кстати, место посадки планируется уточнить с помощью исследований Mars Reconnaissance Orbiter.

В стартовое окно 2009 года планируется запуск российского проекта «Марс-Фобос-Грунт» с электрореактивным двигателем. Расчеты полета провели в баллистическом центре Института прикладной математики РАН имени Келдыша. Первоначальный запуск планировался в 2005 году, однако впоследствии его перенесли на 2009 год. Проект предусматривает доставку на Землю грунта со спутника Марса Фобоса.

На 2009 год планируется и старт атомного марсохода Mars Science Laboratory (MSL), который будет в десять раз массивнее Spirit и Opportunity и рассчитан на автономную работу в течение марсианского года (687 суток). В ходе миссии планируется не только научное исследование планеты, но и отработка технологий изучения Марса человеком.