圣彼得堡国立大学的物理学家们对宇宙爆炸的过程进行模拟

载人飞往火星是二十一世纪人类在太空探索中的主要挑战之一。俄罗斯国内外的宇宙空间公司，以及在从事宇宙空间开发的科学机构的专家都面临这一目标。正在哈尔滨建设空间环境地面模拟装置（SESRI）的中国科学家也在追求同样的宏伟目标。该装置的目的是研究外太空环境，其中充满了对人类有害的高能粒子（又称穿透性辐射粒子）。这一点尤其重要，因为科学家们认为，前往火星的任务可能需要一年左右的时间，这就要求航天器能够承受相应的负荷。要做到这一点，需要详细研究宇宙辐射对未来航天器部件和生物系统的影响，还要研究磁重联过程，因为这一过程中会产生能量特别高的带电粒子（质子和电子）。

在合作开展 "宇宙和实验室等离子体中的磁重联：计算机模拟和实验模拟 "项目时，中国科学家们将在一个巨大的真空圆柱形实验室中创建一个直径六米，长十米的人工磁层。这样就能在其中安装几十个传感器用于测量内部的磁场，在此基础上，圣彼得堡大学的物理学家们将能够模拟实验室中发生的磁重联过程以及加速粒子的生成。

"我们的专家，圣彼得堡国立大学地球物理教研室副教授尼古拉·齐加年科(Николай Цыганенко)此前已经开发了一系列的地球磁层模型，得到全世界的认可，这是对不同国家的科学家们多年来从发射到近地空间的众多航天器中收集的数据进行细致工作所取得的成果。在这个项目中的工作方式也与之类似，我们将把地球磁层建模过程中获得的方法应用于哈尔滨装置中获得的数据上”，圣彼得堡国立大学地球物理教研室主任弗拉基米尔·谢苗诺夫解释 （Владимир Семенов）说。

2022年，俄罗斯科学基金会收到了创纪录的800多份资助申请，其中有67个项目获得支持。俄罗斯科学基金会的一笔拨款金额为每年400万至700万卢布之间，三年期的研究项目计划在2023-2025年实施。除上述项目外，圣彼得堡国立大学还获得了另一项资助，项目名称为：《中东铁路是跨境社会文化系统：建设历史、重建和文化遗产保护机制模型》。

此外，联合工作还包括对磁层中发生的所有过程进行数值建模和计算。例如，安德烈·季文(Андрей Дивин)小组的物理学家将计算和描述在磁重联过程中，由数十亿质子和电子组成的磁场和等离子体会发生什么。这项工作将与圣彼得堡国立大学的臭氧和高层大气研究实验室密切合作进行，该实验室正在开发一个“大气-磁层-电离层”联合模型（该实验室由俄罗斯政府巨额赠款建设而成，叶夫根尼·罗扎诺夫（Евгений Розанов）是该实验室的负责人）。

除了有助于执行长期的外太空任务，对人工磁层的进行研究还可以帮助人们更好地了解太阳活动对地球磁场和宇宙天气的影响特点，从而进一步认识对近地空间的航天器的性能，以及对北极地区电力传输线缆的运行和人类健康的影响。