В Самаре заканчивают сборку экспериментальной установки, предназначенной для исследований эволюции органических молекул в нашей Галактике. Новое высокотехнологичное оборудование появится в Центре лабораторной астрофизики Самарского филиала Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН), работы по сборке установки выполняют ученые СФ ФИАН и Самарского университета им. Королева, сообщила пресс-служба вуза.
Самарский университет/Олеся Орина
По планам, в Самаре космическая фабрика по синтезу "кирпичиков" жизни или биохимических молекул, из которых состоят все известные формы жизни на Земле, должна заработать до конца года. Установка уникальна по своим характеристикам, для проведения экспериментов внутри нее будут максимально точно воссозданы условия глубокого космоса. Оборудование необходимо для исследования эволюции органических молекул в нашей Галактике и испытаний на радиационную прочность перспективных материалов для обшивки космических кораблей и спутников.
Ученые СФ ФИАН и Самарского университета уже смонтировали главную часть - вакуумную камеру для создания сверхвысокого вакуума, сейчас идет заключительный этап сборки установки, завершить ее планируется осенью, а рабочий запуск и начало экспериментов намечены на конец этого года.
"Главной задачей Центра лабораторной астрофизики является исследование путей возникновения в нашей Галактике биохимически значимых органических соединений. - рассказал директор СФ ФИАН, профессор кафедры физики Самарского университета им. Королева Валерий Азязов. - 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. Ключевым элементом самарского Центра станет экспериментальная установка мирового уровня, воспроизводящая условия глубокого космоса и позволяющая моделировать воздействие космического ионизирующего излучения на аналоги внеземных льдов в широком диапазоне химических и физических параметров".
По словам ученого, в мире пока еще нет ни одной лаборатории, которая обладала бы всеми необходимыми компетенциями и возможностями для достижения значительного прогресса в данной междисциплинарной деятельности на стыке физики, химии, биологии и астрономии.
Самарский университет/Олеся Орина
"Хотя исследования взаимодействия ионизирующего излучения с аналогами межзвездных льдов проводились в течение почти полувека, понимание синтеза сложных органических молекул в межзвездном пространстве до сих пор находится в зачаточном состоянии. Предыдущие исследования были ограничены техническими возможностями для проведения экспериментов и недостаточным уровнем оборудования для анализа образующихся молекул", - пояснил Валерий Азязов.
Внутри создаваемой в Самаре космической фабрики по синтезу "кирпичиков" жизни можно будет воспроизводить условия различных уголков межзвездной среды. Основная масса экспериментов будет выполняться при температурах от 10 до 50 градусов Кельвина (от -263 до -223 градуса Цельсия), в целом же температуру экспериментов можно будет менять в широком диапазоне от четырех до 350 градусов Кельвина (от -269 до +76 градусов Цельсия). Создаваемый с помощью специальных насосов внутри основной камеры установки сверхвысокий вакуум позволит исключить появление в рабочем пространстве каких-либо загрязнений или примесей.
В центре камеры находится серебряное зеркальце площадью 1 квадратный сантиметр, во время экспериментов на нем появится тонкая ледяная "мантия" толщиной несколько сотен нанометров. По информации ученых, такой слой покрывает частицы звездной пыли в космосе. Лед будет необычным и напоминать внеземной, кроме воды в нем таятся различные ароматические молекулы, которые необходимы для проведения разных экспериментов.
Покрытое льдом зеркальце станет мишенью, которую во время экспериментов будут "обстреливать" пучками частиц - фотонов, электронов, совсем как в реальном космосе. Научные приборы зафиксируют и проанализируют образующиеся при этом продукты реакций. Согласно расчетам ученых, установка позволит "ускорить" время протекания реакций - например десять часов облучения фотонами ледяной мишени на установке будут примерно эквивалентны 1 миллиону лет облучения льда фотонами в условиях молекулярного облака в космосе.
Самарский университет/Олеся Орина
По мнению ученых, в ходе этих экспериментов удастся получить биологически важные молекулы, что станет ключом к пониманию того, как в космосе образуются простейшие аминокислоты, которые затем с помощью метеоритов могут оказаться на Земле.
"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", - пояснил директор СФ ФИАН.
https://rg.ru/2023/08/17/reg-pfo/v-samare-zapustiat-kosmicheskuiu-fabriku-kirpichikov-zhizni.html?ysclid=llgmadzg5b837442505
