В Самаре до конца 2023 года заработает космическая фабрика по синтезу «кирпичиков» жизни — биохимических молекул, из которых состоят все известные формы жизни на Земле. Внутри уникальной установки для проведения экспериментов максимально точно воссоздадут условия глубокого космоса. Это поможет в исследовании эволюции органических молекул в нашей Галактике, а также при испытаниях на радиационную прочность перспективных материалов для обшивки космических кораблей и спутников.

Сборку оборудования ведут ученые СФ ФИАН и Самарского университета им. Королева.

«Главной задачей Центра лабораторной астрофизики 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. Ключевым элементом Центра лабораторной астрофизики Самарского филиала Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН) станет данная 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», — рассказал директор СФ ФИАН, профессор кафедры физики Самарского университета им. Королёва Валерий Азязов.

По его словам, главная часть установки уже смонтирована — это вакуумная камера для создания сверхвысокого вакуума. Полностью завершить сборку ученые планируют этой осенью, рабочий запуск и начало экспериментов намечены на конец этого года.

Физик уточнил, что в мире пока еще нет ни одной лаборатории, которая обладала бы всеми необходимыми компетенциями и возможностями для достижения значительного прогресса в такой междисциплинарной деятельности на стыке физики, химии, биологии и астрономии.

«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», — отметил Валерий Азязов.

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 -263 до -223 градуса Цельсия, но в целом температуру экспериментов можно будет менять в широком диапазоне от -269 до +76 градусов Цельсия. Специальные насосы создадут внутри основной камеры установки сверхвысокий вакуум, благодаря чему будет исключено появление в рабочем пространстве загрязнений или примесей.

В центре камеры установили крохотное серебряное зеркальце площадью всего 1 кв. см. Во время экспериментов с помощью газовых конденсационных узлов на зеркальце будет образовываться тонкая ледяная «мантия» толщиной несколько сотен нанометров. По данным ученых, слой льда именно такой толщины покрывает частицы звездной пыли в космосе. Кроме привычной воды в качестве ингредиентов этого льда также будут выступать различные ароматические молекулы — в различных процентных соотношениях для разных экспериментов.

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 — например десять часов облучения фотонами ледяной мишени на установке будут примерно эквивалентны 1 миллиону лет облучения льда фотонами в условиях молекулярного облака в космосе.

Как сообщили в пресс-службе Самарского университета, в ходе этих экспериментов удастся получить биологически важные молекулы и тогда, например, можно будет понять, как в космосе образуются простейшие аминокислоты, которые затем с помощью метеоритов могут попасть на Землю. Научное оборудование также можно будет 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. Можно с уверенностью сказать, что благодаря совместной работе международной лаборатории „Физика и химия горения“ и Центра лабораторной астрофизики Самара станет научным центром компетенций мирового уровня в сфере исследований зарождения жизни во Вселенной», — резюмировал Валерий Азязов.

https://наука.рф/news/kosmicheskuyu-fabriku-kirpichikov-zhizni-zapustyat-v-samare-do-kontsa-goda/