СПбФТНОЦ РАН   Санкт-Петербургский государственный политехнический университет: Кафедра космических исследований

Физики шутят

На одной из своих лекций Давид Гильберт сказал: – Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужает...

Специализации кафедры космические исследования

  Специализации

   Учебный план специальных курсов - магистратура

   После запуска 4 октября 1957 года первого искусственного спутника Земли потребовались специалисты, способные спланировать космический эксперимент, разработать аппаратуру для его проведения и обработать полученные результаты. Этими требованиями определяется специфика подготовки специалистов на кафедре. Перечислим основные направления сегодняшних научных интересов сотрудников кафедры.

 

  Теоретическая астрофизика  

  Теоретическая астрофизика занимается самыми экзотическими объектами во Вселенной: нейтронными звездами, черными дырами, квазарами, темной энергией, а также самой Вселенной, как целым, ее рождением и развитием. Естественно, построение математических моделей этих объектов требует фундаментального физического образования и блестящего знания теоретической физики.

 

  
  Космическое приборостроение  

  Практически каждый космический эксперимент уникален и требует от экспериментатора, кроме глубокой физической подготовки для планирования эксперимента, еще и умения разработать, испытать и заставить работать сложнейшую аппаратуру. Есть и еще одно интереснейшее направление: внедрение «космических» приборов в "земную " науку и технику.

 

 
  Палеоастрофизика  

  Это новое направление в астрофизике, изучающее земные следы космических процессов, происходивших в прошлом. Благодаря созданию уникальных измерительных установок, способных найти ничтожные отличия в изотопном составе природных объектов, удается восстановить следы воздействия на окружающую среду, вспышек близких Сверхновых, изменений магнитного поля Земли и активности Солнца. Ученым в этой области приходится работать на стыке астрофизики, ядерной физики и всего многообразия наук о Земле.

 

 
  Прикладная ядерная физика  

  Очень многие процессы в космосе протекают в присутствии частиц и излучений высокой энергии. Их взаимодействия с веществом могут приводить к ядерным превращениям. Специалисты-космофизики должны иметь хорошие знания ядерной физики, каковые и в земных делах бывают не лишними. Области приложения: низкофоновые измерения природных радиоактивностей, ускорительная масс-спектрометрия и многое другое. Особое направление составляет регистрация космических лучей на поверхности Земли. Установки, уже построенные или разрабатываемые сейчас, требуют от своих создателей широких инженерных и научных знаний.

 

 
   Атомные процессы в космосе  

  Атомные процессы также необходимо учитывать при рассмотрении космической плазмы. Характеристическое рентгеновское излучение помогает установить химический состав отдаленных объектов, процессы изменения заряда иона влияют на процесс ускорения и т. д. Такие явления изучаются как теоретически, так и экспериментально, в лабораторных условиях.

 

 
  Компьютерные технологии в физике космоса.  

  Можно выделить два основных направления: автоматизация исследований и математическое моделирование.
Необходимость моделирования физических процессов в астрофизике очевидна. Она обусловлена недоступностью большинства объектов исследований. Нет возможности измерить их физические характеристики, а тем более изменить их или воспроизвести в лабораторных условиях. В этом случае математическая модель — отражение физических представлений ученого — становится объектом исследований.
   Без автоматизации в условиях космического эксперимента обойтись нельзя, а сложность эксперимента требует использования самых передовых компьютерных технологий. Не секрет, что с начала космической эры, самые лучшие и новые компьютерные технологии применялись в космических аппаратах.

 

 
   Астробиология  

  В связи с открытием в начале 90-х годов планет у других звезд резко повысился интерес к поискам внеземной жизни. К решению проблемы привлекаются физики, биологи, химики. Вопросов масса: как жизнь зародилась, как она распространяется в космосе (если распространяется), в каких условиях жизнь может сохраняться длительное время и т. д., и т. п. В Солнечной системе наиболее подходящими телами для поисков внеземной жизни считаются Марс и спутник Юпитера Европа. Но основным вопросом до сих пор остается: «А что мы, собственно, должны найти, чтобы сказать, что обнаружили жизнь?»