Научная программа, прибывшего на этой неделе на МКС нового экипажа, очень насыщенная и разнообразная – свыше сорока экспериментов. Один из них - "Плазменный кристалл". С четвертым состоянием вещества или плазмой в космосе экспериментируют уже не один год. Результаты эксперимента найдут применение в микроэлектронике, ядерной энергетике. Возможно, в недалеком будущем именно на плазменных двигателях земляне отправятся к другим планетам.
Международная космическая станция - уникальный полигон для испытаний и экспериментов. На высоту почти в 400 километров в научную командировку заброшен очередной космический десант.
Геннадий Падалка, Сергей Ревин и Джозеф Акаба проведут в условиях космоса более 40 научных экспериментов и фундаментальных исследований, необходимых для Земли. Некоторые из них проводятся на МКС не один год. Их результатов с нетерпением ждут ученые.
«Я начинал очень знаменитый эксперимент, сейчас он очень знаменитый, а тогда это была почти авантюра. И то, что мы увидели, меня очень сильно поразило. Я увидел, как передо мной создавался космический мир. Это было просто феерическое зрелище», - рассказывает Павел Виноградов, лётчик-космонавт, Герой России.
«Плазменный кристалл». Эксперимент с четвертым состоянием вещества - плазмой. Такого на земле не увидишь.
Оказалось, плазма имеет кристаллическую решетку. Это стало понятно после экспериментов в невесомости. И перевернуло представление ученых о том, что такое четвертое состояние вещества. «Оказалось, что частички, пылинки, которые оказываются внутри плазмы, они заряжаются, начинают отталкиваться друг от друга, и когда у них есть ограниченный объем, они занимают то пространство, которое им отведено отталкиваясь друг от друга во все стороны, что похоже на кристаллическую решетку», - объясняет Сергей Крикалёв, лётчик-космонавт, Герой Советского Союза, Герой России.
Черная бочка на орбите - вакуумная камера. Внутри не искусственный, а настоящий космический вакуум. В этой камере создается плазма, куда вводятся пылевые частицы микронных размеров.
Для обработки результатов используется мощный компьютер.
Вся картинка передается на Землю. И на Земле, все что происходит внутри фиксируют видеокамеры. Специалисты на земле будут получать картинку и анализировать.
«Данные оказались совсем не те, которые ожидали, ожидали более менее равномерность структуры кристалла. А в этой структуре внутри образовалась полость, в процессе эксперимента мы это дело наблюдали, рассказывали, что мы видим на Землю. Земля ломала голову, говорила: «Такого быть не может». Много было данных», - продолжает Сергей Крикалёв.
Наблюдать поведение этих частиц можно только в невесомости. В земных условиях гравитация сдавливает кристаллы. В таком виде структуру изучать нельзя. А значит и нельзя понять поведение плазмы. В космосе же кристаллы словно взлетают, образуя объемную трехмерную структуру. Более того, завихрения, возникающие в плазме, в точности повторяют строение нашей Галактики. Это Галактика в миниатюре, и только здесь можно узнать, как она зарождалась.
Для генетиков эксперимент с плазменным кристаллом тоже стал открытием. Если на плазму воздействовать криогеном – охлаждать ее, получается точная копия строения молекулы ДНК. Еще одно направление – борьба с бактериями, невосприимчивыми к земным лекарствам.
«Мы сейчас занимаемся плазменной медициной. Оказывается, если взять низкотемпературную плазму и направить в зараженное место, то из-за того, что электроны имеют очень высокую температуру, а ионы холодные, то поверхность не будет сожжена, а электроны убьют эти бактерии. А если туда вы добавляете пылевую плазму, сделанную из лекарственных препаратов, то возникает совместное действие», - объясняет Владимир Фортов, академик РАН, руководитель эксперимента «Плазменный кристалл».
На основе этого эксперимента ученые разрабатывают новый мощный источник энергии – установку, способную вырабатывать в одном кубометре 20 киловатт энергии.
«Это как раз эксперимент, на основании которого будут создаваться плазменные двигатели, которые смогут сократить полет к Марсу в разы», - рассказывает Геннадий Падалка, лётчик-космонавт, Герой России.
Экспериментами на орбите космонавты меняют привычный взгляд на мир: пространство и время. Сегодня это самый важный рубеж человеческой цивилизации, и самое главное – пропуск в будущее.
