Вопросы. Научно-техническое сотрудничество России и США

From AstroNuWiki
Jump to: navigation, search

В ноябре 2016 года к нам обратилась аспирантка МФТИ, участвующая в программе сотрудничества между студентами России и США под названием Stanford U.S.-Russia Forum (SURF), с интересной просьбой, ответить на вопросы про сотрудничество между Россией и США по направлению “Наука, Техника и Технологии”. Решил с вами поделиться своими ответами на эту тему.

1) Расскажите, пожалуйста, о Вашем опыте участия в совместных проектах России и США. Являются ли данные проекты международными (более двух стран вовлечены в исследование)?

Наша группа из Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований участвует в международном проекте NOvA. Это нейтринный эксперимент на длинной базе осцилляции по исследованию перехода мюонного нейтрино в электронное. Источник нейтрино и два детектора (ближний и дальний на расстоянии 810 км от источника) построены в США на двух площадках: Лаборатория Ферми (штат Иллинойс) и окрестности реки Аш-ривер (штат Миннесота). В коллаборации участвует более 200 физиков из 40 институтов из 7 стран (США, Россия, Великобритания, Чехия, Бразилия, Индия и Греция).

2) Каким образом было принято решение об установлении сотрудничества в Ваших проектах?

Для области физики частиц текущие эксперименты являются дорогостоящими проектами. В рамках одной организации или даже страны осуществить их очень проблематично. Для такого проекта как NOvA нейтрино должно рожаться на ускорителе протонов по следующей цепочке: протоны на ускорителе в Лаборатории Ферми с энергией 120 Гигаэлектронвольт налетают на углеродную мишень, рождаются частицы, в основном пионы и каоны, которые, распадаясь на лету, производят мюонный нейтрино и мюоны; последние задерживаются магнитами и поглотителями. Нейтрино же продолжают свой путь сквозь земную толщу, слабо взаимодействуя с материей, однако оставляя свои следы в ближнем, монитор первоначальных нейтрино, и дальнем, осуществляющий набор основного сигнала, детекторах. Что уж тут сказать, если только на электричество обслуживание только протонного пучка стоит порядка 200 долларов в минуту, а эксперимент по плану должен работать в режиме 24/7 в течение 6 лет. В России последний проект такого класса «Нейтринный детектор» в Протвино закончил свое существование в 90-е годы. Наши физики из ОИЯИ участвовали в этом проекте, а также в международных проектах NOMAD (ЦЕРН, Швейцария) и OPERA (Лаборатория Гран-Сассо, Италия). Коллеги из других стран ценят опыт нашей организации и российских физиков с одной стороны, а с другой стороны мы понимаем, что для сохранения научных нейтринных традиций, российская наука не должна потерять связь с этой областью физики. Хотелось бы добавить, что в этой области в настоящее время в мире всего 2 таких проекта: NOvA (США) и T2K (Япония).

3) Какие положительные и отрицательные стороны Вы видите в двусторонних научно-технических «отношениях» с учеными из США?

Положительным опытом двусторонних, я бы уточнил, что многосторонних, отношений является, конечно, совместные исследования в научно-технической сфере: изучение активных компонентов, производящие сигнальные отклики в веществе детектора (у нас это жидкий сцинтиллятор), разработка регистрирующей электроники, развитие единой сети мониторинга детекторов (у нас в Дубне создан удаленный центр управления экспериментом NOvA на расстоянии 14 тыс. км.), анализ данных при помощи современных систем распределенных вычислений (GRID, облачные системы), получение новых фундаментальных знаний о нейтрино в частности и о свойствах материи и нашей Вселенной в общем смысле. К отрицательным моментам я бы отнес, наверное, как и везде, большой объем бюрократической работы в момент обмена материалами и приборами, к счастью знания передаются на общих совещаниях и в публикациях намного быстрее.

4) Как вы оцениваете успешность совместных проектов?

Мне кажется, что совместные отношения по проекту NOvA складываются крайне удачно и взаимовыгодно. Участники нашей группы из ОИЯИ подключены к важным задачам эксперимента: изучению электроники, триггеров, мониторинг систем, анализу и программированию алгоритмов, теоретическим исследованиям. Мы регулярно, 3-4 раза в год, посещаем наших коллег из США с докладами. Они приезжают в Дубну для совместных работ и обсуждения результатов, участия в международных конференциях, проводимых в России. Директор Фермилаба Найджел Локкер был с визитом в ОИЯИ в феврале 2016 года и высоко оценил уровень подготовки и проведения работ по проекту NOvA. Хотя мы набрали еще только порядка 10% заявленной статистики всего эксперимента, у нас уже есть несколько совместных публикаций, дающих указание на новые и интересные результаты к концу проекта.

5) Как Вы думаете, двустороннее сотрудничество необходимо в вашем секторе и почему.

Ответ на этот вопрос есть в пункте 1. Сотрудничество в нашей области крайне важно и необходимо. С одной стороны мировая наука не должна терять опыт российских физиков, с другой стороны нейтринные традиции в России должны продолжаться, хотя и нет в настоящее время на территории РФ ускорительных нейтринных экспериментов.

6) Как вы видите развитие отношений России и США в Вашем секторе в течении 5 лет?

Проект NOvA по плану будет продолжаться по крайней мере до 2020 года. Физическая программа эксперимента зависит от всех участников проекта, как от США и России, так и других стран. Наши научные контакты достаточно прочные, и все нацелены на достижение общего успеха. Есть в планах и продолжение данной тематики - это более амбициозный проект DUNE, который должен быть построен также на территории США и начать свою работу после 2025 года.

7) Что по вашему мнению могло бы мотивировать людей из Вашего сектора (и страны), начать и поддерживать двустороннее сотрудничество?

Физика всегда была интересной и мотивирующей на исследования наукой. Физика нейтрино в настоящее время стоит во главе загадок нашего мира, например, строения Вселенной, и почему наблюдается асимметрия (барионной) материи. Есть ряд масштабных проектов, направленных на изучение нейтрино в США, России, Японии, Китае и в ряде Европейских стран, эти проекты бросают вызов по большей части молодым физикам. Для нашей области знаний так сложилось, что именно американские физики (и их государственные фонды) сконцентрировались на осуществлении эксперимента. Физика давно стала международной, и современный ученый просто не может игнорировать участие в совместных проектах.

8) Какое влияние на сотрудничество, по вашему мнению, оказывают органы исполнительной власти России, например, Минобрнауки?

Минобрнауки и другие Российские фонды осуществляют поддержку таких международных исследований, и это ощутимая помощь для поддержания отечественной науки в данной области. Наша группа получила грант Российского фонда фундаментальных исследований, коллеги из Института ядерных исследований (Москва) получили поддержку Минобрнауки. В нашем проекте вклад каждого фонда отражается в наших общих публикациях.

OlegSamoylov 00:51, 27 December 2016 (MSK)