02.02.2024 12:33
10 место. Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF)
Годы проекта: 2009–н. в.
Текущие затраты: 3,5 млрд долларов с учетом инфляции. Растет на 290 млн долларов ежегодно
Страны: США
Описание проекта. Идею разогревать плазму лазером предложил в 1964 году наш ученый Николай Басов. А в 1968 году он же описал эксперимент, в котором они с коллегами наблюдали нейтроны. В конце 80-х годов в США начали обсуждать проект по созданию огромной установки инерциального управляемого термоядерного синтеза. В 1997 году начали ее постройку, а в 2009 году — завершили строительство и приступили к серии экспериментов.
В отличие от реакторов типа токамак, необходимые для начала термоядерной реакции условия создаются в NIF облучением миниатюрной мишени — «таблетки» с дейтерием и тритием — 192 мощными лазерами.
Значение. Ученые получили положительный выход энергии примерно в 1 МДж. Правда, затратили на «накачку» лазеров свыше 400 МДж — как-то не особо эффективно.
9 место. Большой адронный коллайдер (БАК)
Годы проекта: 2008–н. в.
Текущие затраты: 7,5 млрд долларов с учетом инфляции. Увеличивается примерно на 200 млн долларов ежегодно.
Страны: 13,5 тысячи ученых из 77 стран мира
Описание проекта. В 80-х и 90-х годах туннель в 27 км занимал большой электрон-позитронный коллайдер — другая мощная экспериментальная установка своего времени. На ней исследовались реакции, которые происходили при столкновении электронов и их античастиц — позитронов. Но энергии не хватало, поэтому ученые ЦЕРНа решили переделать ускоритель, чтобы добиться больших энергий, потенциально обнаружить бозон Хиггса и понять природу возникновения массы.
Строительство БАК начали в 2001 году, а завершили в 2008-ом. Спустя 4 года ученые обнаружили ту самую частицу, которая больше всего была похожа на бозон Хиггса.
Значение. Лучшее понимание Стандартной модели атома, поиск суперсимметрии Ферми — Бозе, детальное изучение бозона Хиггса и кварк-глюонной плазмы.
8 место. Орбитальная станция Skylab
Годы проекта: 1973–1979
Текущая стоимость: 8,5 млрд долларов с учетом инфляции
Страны: США
Описание проекта. В ответ на запуск и успешную работу орбитальной станции «Салют» в СССР, американцы решили построить станцию, значительно превышающую советскую по размерам. Skylab построили на основе корпуса верхней ступени ракеты-носителя Сатурн-1Б: она имела размеры 24 х 6 метров и весила 77 тонн — суммарно примерно в 5 раз больше советских станций.
Станция приняла три экспедиции в 1973–1974 годах, после чего полеты прекратились. В 1979 году ее вывели из эксплуатации: она вошла в атмосферу Земли и упала недалеко от города Перт в Австралии.
Значение. Наблюдение Солнца в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. Специальный телескоп фиксировал и передавал данные о вспышках. В результате ученые обнаружили, что на Солнце есть корональные дыры, влияющие на ионосферу и магнитное поле Земли.
Примечание: стоимость советской станции «Мир» на 2001 год, когда она была выведена из эксплуатации, составляла 4,2 млрд долларов с учетом постройки и обслуживания. Это эквивалентно 6,2 млрд долларов сейчас — меньше, чем Skylab, хотя проработала станция «Мир» вдвое дольше.
7 место. Космический телескоп James Webb
Годы проекта: 2021–н. в.
Текущие затраты: 10 млрд долларов и увеличивается на 170 млн долларов ежегодно
Страны: США, Канада, Европейское космическое агентство
Описание проекта. Телескоп с самым большим зеркалом общим диаметром 6,5 метра (состоит из сегментов, которые «разложились» на орбите). В отличие от Hubble, который ведет наблюдения в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном (0,1—1,0 мкм) спектрах, телескоп «Джеймс Уэбб» работает в более низком диапазоне частот, от длинноволнового видимого света (красный) до среднего инфракрасного (0,6—28,3 мкм). Это дает возможность исследовать более удаленные объекты и лучше понять природу «красного смещения».
Выведен на гало-орбиту примерно в 1,5 млн километров от Земли в 2022 году, успешно развернулся и уже приступил к работе.
Значение. Способность обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до +26 С — практически как у нас на Земле, — на расстоянии до 15 световых лет. То есть потенциально James Webb сможет обнаружить планеты, на которых есть жизнь.
6 место. Орбитальный телескоп Hubble
Годы проекта: 1990–н. в.
Текущие затраты: 16 млрд долларов с учетом инфляции
Страны: США
Описание проекта. Идея о телескопе, который бы не испытывал проблем с искажением изображения из-за атмосферы, была высказана еще в 1946 году Лайманом Спитцером. Вывести Хаббл на орбиту Земли планировали еще в 1983 году, но из-за недостатка финансирования, а потом — из-за катастрофы шаттла «Челленджер», событие откладывали. За это время стоимость проекта росла с пугающей скоростью — примерно по 6 млн долларов каждый месяц.
Запуск состоялся только в 1990 году, и с того момента для обслуживания телескопа шаттлы летали еще четыре раза. Хаббл работает и поныне, ожидаемый срок вывода из эксплуатации — 2030–2040-е годы. Сколько уйдет денег на его обслуживание, неизвестно.
Значение. Хаббл запечатлел черные дыры, столкновения небесных тел, скопления звезд в миллиардах световых лет, помог доказать, что Вселенная расширяется, и измерить ее скорость, подтвердив теорию Эдвина Хаббла, в честь которого и назван телескоп.
5 место. Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР)
Годы проекта: 2010–н. в.
Текущие затраты на строительство: 22 млрд долларов
Страны: Доля Евросоюза — 45%, России, США, Китая, Южной Кореи, Японии и Индии — по 9,1%.
Описание проекта. Первый токамак появился еще в 1954 году в Курчатовском институте благодаря усилиям Тамма и Сахарова. По задумке горячий ионизированный газ — плазму температурой миллионы градусов Цельсия — можно удержать в вакууме с помощью магнитного поля. Так она не будет касаться стенок чего-либо.
Спустя годы в начале 2000-х годов на основе токамака научное сообщество решило создать огромный экспериментальный термоядерный реактор во Франции. Строительство началось в 2010 году, уже много раз переносилось и пока вылезают только проблемы.
Значение. Получить источник чистой энергии, практически неисчерпаемой, как и Солнце.
4 место. Манхэттенский проект
Годы проекта: 1939–1946 годы
Текущая стоимость: 28 млрд долларов с учетом инфляции
Страны: США и др.
Описание проекта. В США знали, что в Германии ведутся работы по исследованию деления атома под руководством Вернера Гейзенберга для создания атомной бомбы. В ответ на это в Лос-Аламосе собралась группа выдающихся ученых, которые стремились опередить нацистов.
Как мы знаем, сделать это удалось — ядерный реактор в Хайгерлохе так и не успел заработать к концу войны. В июле 1945 года были проведены первые успешные испытания и в том же году две бомбы сбросили на Хиросиму и Нагасаки.
Значение. Создание атомной бомбы, появление «мирного» атома.
3 место. Международная космическая станция (МКС)
Годы проекта: 1998–н. в.
Текущая стоимость: 160 млрд долларов с учетом инфляции. Каждый год продолжает увеличиваться на 3 млрд долларов.
Страны: США, Россия, Канада, Япония и Европейское космическое агентство.
Описание проекта. Строительство началось в 90-х годах, чтобы объединить разные страны в космосе: изначально Россия собиралась строить «Мир-2», а Америка — Freedom. В 1998 году на орбиту был выведен первый модуль «Заря» с космодрома «Байконур», и после этого к нему регулярно пристраивались дополнительные лабораторные и исследовательские модули. Последний в 2021 году — всего уже 17 модулей, не считая дополнительного «обвеса» вроде ферм и стыковочного оборудования.
Значение. Исследование микрогравитации, свойств сплавов и материалов, влияния на биологические виды, а также солнечные космические лучи (СКЛ). Анализ космического излучения и исследование темной материи и антиматерии.
2 место. Программа полета на Луну («Аполлон»)
Годы проекта: 1961–1972 годы
Текущая стоимость: 183 млрд долларов с учетом инфляции
Страны: США
Описание проекта. В сентябре 1962 года Джон Кеннеди официально заявил, что США будет стремиться стать первой страной, космонавты которой ступят на поверхность Луны.
Значение. Программу свернули без объяснения причин.
1 место. Программа Space Shuttle
Годы проекта: 1972–2011 годы
Текущая стоимость: 220 млрд долларов с учетом инфляции
Страны: США
Описание проекта. Ричард Никсон подписал указ о запуске проекта многоразовых космических кораблей — «челноков», которые бы регулярно крейсировали между Землей и орбитой. В 1972 году начали строить «Энтерпрайз» для тренировки полетов в атмосфере. В 1981 году первый шаттл «Колумбия» вышел на орбиту с экипажем.
За все время проекта пять шаттлов 135 раз летали в космос с разной полезной нагрузкой. В 1986 году разбился шаттл «Челленджер», а в 2003 году — «Колумбия». В 2011 году программу полностью свернули.
Значение. Вывод на орбиту спутников коммерческого и военного назначения, обслуживание космических лабораторий, участие в научных экспериментах.
Например, «Дискавери» в 1990 году доставил на орбиту телескоп «Хаббл» — шаттлы 4 раза летали его обслуживать. Еще помогали с выводом на орбиту модулей МКС («Зарю» вывел «Атлантис») и доставляли полезные грузы еще на станцию «Мир».
https://habr.com/ru/companies/first/articles/790364/
