Июнь 2010 года - это не только первый летний месяц года, это еще и месяц первого рабочего раунда церновского эксперимента по изучению связи между космическими лучами, атмосферными процессами и климатом на Земле - CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets).
Экспериментальная база проекта CLOUD создавалась в течение нескольких лет и успешно прошла стадию калибровки еще в ноябре 2009 года. Но только сейчас участники международной коллаборации (помимо России в проекте участвуют еще 9 стран: Австрия, Болгария, Великобритания, Германия, Португалия, США, Финляндия, Швейцария и Эстония) дождались своей очереди на работу с источником ускоренных частиц - протонным синхротроном PS. Согласно сценарию эксперимента, пучок частиц от этого ускорителя, имитируя космические лучи, попадает в специальную трехметровую камеру, в которой можно создавать близкие к атмосферным условия на разных высотах. Множество точных детекторов, которыми снабжена камера, позволят наблюдать за развитием происходящих в ней процессов, в частности за появлением положительно и отрицательно заряженных ионов, их эволюцией и взаимодействием с центрами конденсации водных капель и т.д.
Связь между космическими лучами, атмосферными процессами и изменением климата обсуждается учеными уже более 10 лет. Особенно актуальным этот вопрос стал в связи с наблюдением на протяжении последних полутора лет аномально высоких потоков космических лучей, поэтому вывод относительно того, какие изменения могут произойти в атмосфере Земли, станет одним из центральных в ходе международного эксперимента CLOUD.
При проведении совместного анализа лабораторных экспериментальных данных ученые будут опираться на результаты наблюдений за космическими лучами в земной атмосфере. Такие наблюдения с помощью радиозондов вот уже более полувека проводят сотрудники Долгопрудненской научной станции им. С.Н.Вернова ФИАН (лаборатория физики Солнца и космических лучей). Именно они и являются одними из инициаторов и представителями России в проекте CLOUD.
По словам руководителя российской группы - участницы проекта, главного научного сотрудника ФИАН, доктора физико-математических наук Владимира Махмутова, в первом рабочем раунде эксперимента CLOUD в широких пределах варьировались пространственно-временные характеристики потока ионизирующих частиц, например его плотность. Таким способом исследователи планируют определить время жизни отрицательно и положительно заряженных ионов в зависимости от уровня ионизации.
Проанализировать полученные в ходе первого этапа эксперимента данные ученые надеются уже к концу августа этого года. Анализ будет осуществляться независимо двумя группами - российской, под руководством Владимира Махмутова, и группой исследователей из Финляндии.
Согласно одобренной руководством ЦЕРН программе проекта, участники коллаборации CLOUD могут пользоваться ускорителем протонов дважды в год. Второй рабочий раунд этого года запланирован на осень. Во время него будут продолжены эксперименты по исследованию процесса ионообразования в условиях, близких к атмосферным на разных высотах. При этом одним из изменяющихся параметров станет температура воздуха.
По результатам анализа данных летнего и осеннего раундов эксперимента CLOUD в этом году планируется подготовка и представление докладов на международных конференциях, а также подготовка публикаций, в том числе и для журнала Nature.
