«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 04 (11)

Специалисты ЦЕРН подсчитали, что потоки данных, генерируемые LHC, будут огромными. Для сравнения можно сказать, что они превысят объемы всей телекоммуникационной информации, циркулирующей сегодня по Европе. Четыре гигантских детектора этого ускорителя будут накапливать больше чем 30 миллионов гигабайтов данных о событиях при столкновении частиц в течение каждого года. Это эквивалентно содержанию примерно 20 миллионов компьютерных компакт-дисков. Существующий сегодня способ использования компьютеров не позволит справиться с обработкой такого гигантского объема данных. Поэтому в ЦЕРН предложена принципиально новая концепция. По аналогии с электрическими сетями (electric power grid) ее назвали GRID.

Она заключается в возможности производить вычисления с помощью глобальных компьютерных ресурсов, то есть, используя процессоры удаленных компьютеров. Другими словами, идея GRID проста: сеть — это и есть один огромный суперкомпьютер, натянутый на Земной шар. GRID подсоединит миллионы компьютеров из всех регионов Земли к телескопам астрономов, микроскопам биологов, суперкомпьютерам математиков и, наконец, к ускорителям физиков. Как обработать гигантские объемы данных? Где их хранить? Как получить доступ к ним с другого конца земного шара? GRID позволит решить такие задачи, оптимизировав работу с терабайтами информации. Ученые ЦЕРН уверены, что новая система произведет революцию, по своему значению подобную появлению интернета.

Большой андронный коллайдер (LHC)

Крупнейшая в мире установка для ускорения, накопления и столкновения пучков частиц сверхвысоких энергий. На ускорителе будут сталкиваться пучки протонов с энергиями до 7 тераэлектронвольт (ТэВ) и пучки ускоренных ядер с энергиями до 1150 ТэВ. Причем это будут не только самые энергичные, но и самые интенсивные пучки в мире. Длина вакуумного кольца, в котором будут ускоряться частицы, — 27 километров. Чтобы удержать пучок частиц в кольце, необходимы сильные магнитные поля, которые можно получить только с использованием эффекта сверхпроводимости. LHC будет самой большой “сверхпроводящей” установкой в мире с удерживающим магнитным полем величиной 10 Тесла. Около 4000 тонн металла будет охлаждено до температуры на 291 ниже комнатной (-271° по Цельсию, всего на 2 выше абсолютного нуля температур). В результате ток в 1,8 миллиона ампер будет проходить по сверхпроводящим кабелям почти без потерь.

• АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА

Марсианские хроники

Чечин А.А.

Зимней ночью 1610 года Галилео Галилей впервые взглянул на звездное небо при помощи изобретенного им телескопа. Небольшая труба с примитивными линзами перевернула представление людей о звездах и планетах. Были открыты пятна на Солнце, крупные спутники Юпитера и горы на Луне. Не менее важные открытия были сделаны и при наблюдении Марса.

Глядя через телескоп на нашего соседа — красноватую планету Марс, наблюдатели начали различать на ее поверхности белые полярные шапки, размер которых зависел от сезона наблюдения. Кроме этого, при уменьшении размеров полярных шапок темные пятна на планете становились более отчетливыми и приобретали зеленоватый оттенок. Все это наводило людей на мысль, что они наблюдают за растительностью на Марсе, которая марсианским летом покрывается листвой. Темные и светлые участки диска Марса получили название — альбедо.

В 1830 году немецкие ученые Бер и Медлер составили первую карту Марса. На ней альбедо обозначались при помощи букв латинского алфавита. В конце XIX века им стали присваивать имена знаменитых астрономов.

Ранняя карта Марса (1889 год)

Фотография Марса, полученная с наземного телескопа

Марс является четвертой от Солнца планетой и двигается по очень вытянутой эллиптической орбите. За счет этого расстояние отделяющее его от Земли меняется в очень широких пределах, от 55 до 400 млн. километров. Наиболее благоприятным для наблюдения Марса моментами являются периоды, когда Земля и Марс находятся на одной прямой, по одну сторону от Солнца. Эти периоды назвали противостояниями, и они повторяются каждые 780 дней. Если расстояние между планетами минимально, то такое положение назвали «Великим противостоянием», оно повторяется каждые 15–17 лет.