W imię nauki, większość badaczy przekroczy wszystkie granice. I to dosłownie, bo eksperymenty naukowe często odbywają się w nietypowych warunkach, z dala od stref zamieszkiwanych normalnie przez ludzi. Przedstawione poniżej laboratoria naukowe to przykłady placówek zlokalizowanych w najbardziej niedostępnych, najbardziej ekstremalnych miejscach na Ziemi (i poza nią). Wszystkie mają wspólny mianownik – dokonywane w nich odkrycia służą nie tylko wąskim grupom specjalistów, ale przede wszystkim – całej ludzkości.
ISS, orbita okołoziemska
Najbardziej ekstremalne miejsce, w którym człowiek kiedykolwiek przeprowadził eksperyment naukowy
Stacja nie ma stałej pozycji, bowiem krąży wokół Ziemi na wysokości od 330 do 435 km ze średnią prędkością 27724 km/h. Pełne okrążenie naszej planety zajmuje największej konstrukcji zbudowanej przez człowieka w kosmosie dokładnie 91 minut i 34 sekundy. ISS jest długa na 72,8 m i szeroka na 108,5 m. Na ISS jednocześnie może przebywać 6 członków stałej załogi, którzy mają 837 m sześcienne przestrzeni życiowej. Tutaj nie można mieć klaustrofobii!
ISS powstała w wyniku połączenia projektów budowy rosyjskiej stacji Mir 2, amerykańskiej Freedom i europejskiej Columbus. Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone ze sobą w 1998 r. Dwa lata później na stacji zameldowała się pierwsza załoga. Źródłem zasilania ISS są baterie słoneczne, odbijające na tyle światła, że stacja jest widoczna z Ziemi na niebie.
Na pokładzie ISS są przeprowadzane różnego rodzaju eksperymenty naukowe dotyczące zasad funkcjonowania ludzkiego ciała, meteorologii, fizyki i astronomii. Stan nieważkości zapewnia niepowtarzalne, nie do skopiowania na Ziemi, środowisko eksperymentalne. ISS ma funkcjonować przynajmniej do 2020 r., aczkolwiek planuje się jej wykorzystywanie nawet 10 lat dłużej.
IceCube Neutrino Observatory, Antarktyda
Laboratorium na mroźnym odludziu Antarktydy
Najczulszym instrumentem badawczym służącym do detekcji neutrin – subatomowych cząstek przeszywających cały wszechświat – nie jest zaawansowany teleskop w przestrzeni kosmicznej, a zestaw czujników umiejscowionych głęboko pod powierzchnią Ziemi. IceCube Neutrino Observatory znajduje się na mroźnym odludziu Antarktydy, pod grubą warstwą lodu.
To przy tutejszej aparatury poszukiwane są punktowe źródła neutrin w zakresie TeV i badane najwyższe energie procesów astrofizycznych. Kosmolodzy zajmujący się badaniem wszechświata uważają, że do obserwacji neutrin pochodzących z odległych źródeł jest instrument długości co najmniej kilometra. Takim detektorem jest właśnie IceCube.
Na miejsce budowy IceCube wybrano Antarktydę, gdyż jest ona wolna od źródeł promieniowania i nic nie powinno zakłócać pracy bardzo czułych detektorów. IceCube składa się z 86 pionowych lin, na których na głębokości od 1450 do 2450 m pod powierzchnią lodu zawieszono 5160 modułów optycznych. Dodatkowe 324 urządzenia optyczne umieszczone na powierzchni lodu tworzą detektor o nazwie IceTop. Powierzchnia laboratorium ma ok. 1 km kwadratowego, a objętość aparatury naukowej to ok. 2,5 km sześciennego.
Budowa IceCube zakończyła się w grudniu 2010 r. i kosztowała 279 mln dol. Detekcją neutrin zajmuje się obecnie ponad 250 naukowców z 38 krajów. Dziennie IceCube wychwytuje ok. 250 neutrin, co daje oszałamiającą liczbę 100 000 cząstek rocznie.
Na kolejnych stronach przeczytacie między innymi o Centrum Zwalczania i Zapobiegania Chorobom w Atlancie, „magazynie” mózgów i ciał w Scottsdale, piramidzie wysoko w Himalajach i najgorętszym laboratorium na Ziemi.
CERN, Genewa
Wielki Zderzacz Hadronów w pełnej krasie
Zlokalizowane na przedmieściach Genewy, laboratorium Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) zajmuje ponad 250 akrów szwajcarskiej ziemi i ponad 1125 akrów Francji, a co najważniejsze – wciąż się rozrasta. Laboratorium zatrudnia 2600 stałych pracowników i ok. 8000 naukowców i inżynierów reprezentujących ponad 500 instytutów badawczych z całego świata.
Najważniejszym narzędziem ich pracy jest największy na świecie akcelerator cząstek – Wielki Zderzacz Hadronów (LHC). Jest to największa działająca maszyna świata. Jego podstawowe elementy są umieszczone w tunelu w kształcie torusa o długości 27 km, położonym na głębokolści od 50 do 175 m pod ziemią. Wyniki zderzeń cząstek elementarnych są odbierane przez dwa duże detektory cząstek: ATLAS i CMS, dwa mniejsze: ALICE i LHCb oraz trzy małe: TOTEM, LHCf i MoEDAL. Całkowity koszt budowy akceleratora wyniósł ponad 16 mld zł. Obok tego, w którym znajduje się LHC, CERN chce wybudować drugi tunel, który będzie trzy razy dłuższy.
CERN zostało założone z intencją wspierania naukowców różnych dziedzin, różnych nacji, którym przyświeca jeden cel – poznanie natury Wszechświata. Od momentu powstania CERN w 1954 r., przez laboratoria organizacji przewinęło się już 12 noblistów, łącznie z uhonorowanym ostatnio Peterem Higgsem.
CDC, Atlanta
Miejsce, w którym są przechowywane najniebezpieczniejsze mikroorganizmy na naszej planecie
CDC (Centers for Disease Control and Prevention), czyli Centrum Zwalczania i Zapobiegania Chorobom to jedna z agencji rządu federalnego USA, wchodząca w skład ministerstwa zdrowia. CDC ma swoją główną siedzibę w Alancie, w sąsiedztwie kampusu Emory University.
Centrala CDC w Atlancie jest powszechnie uważana za miejsce, w którym są przechowywane najniebezpieczniejsze mikroorganizmy na naszej planecie, na których prowadzone są eksperymenty naukowe. 1800 osób przy Clifton Road w Atlancie porusza się wśród wirusów i bakterii, zawsze z zachowaniem ścisłych zasad bezpieczeństwa, w pełnej izolacji od świata.
Centrali CDC pilnuje prawdziwa armia ochroniarzy, bowiem to stąd mogłyby zostać wykradzione szczepy śmiertelnych drobnoustrojów służące bioterrorystom do wstrząśnięcia porządkiem świata. Ochrona legitymuje każdego przybysza, a w sąsiedztwie budynku nie wolno parkować.
Na kolejnych stronach przeczytacie między innymi o „magazynie” mózgów i ciał w Scottsdale, obserwatorium astronomicznym na wysokości 2635 m.n.p.m., piramidzie wysoko w Himalajach i najgorętszym laboratorium na Ziemi.
Alcor, Scottsdale
„Magazyn” mózgów i ciał
Alcor Life Extension Foundation to organizacja, która pewnego dnia wszystkich nas może przywrócić do życia. Zajmuje się ona krioniką, czyli zamrażaniem ciał lub mózgów osób, po ich śmierci. Poddający się zabiegom ochotnicy mają nadzieję, że pewnego dnia nauka osiągnie poziom pozwalający na wyleczenie przyczyny zgon i wskrzeszenie. Siedziba Alcor znajduje się w Scottsdale w stanie Arizona, w USA.
Siedziba Alcor nie jest laboratorium naukowym per se, bowiem są tu jedynie przechowywane ciała lub mózgi poddanych krioprezerwacji osób. Członkami Alcor jest blisko 1000 osób, a w siedzibie generalnej firmy jest przechowywanych blisko 150 ciał lub samych głów z mózgami.
Usługi krioniczne Alcor nie są tanie. Koszt krioprezerwacji wynosi od 80000 $ (sam mózg) do 200000 $ (całe ciało) dla obywateli USA. Dodatkowe opłaty to 15000 $ dla mieszkańców Wielkiej Brytanii oraz 25000 $ dla osób spoza USA i UK (w tym Europejczyków). Alcor zobowiązane jest tajemnicą handlową, dlatego nie wiadomo czy wśród klientów firmy znajdują się Polacy.
NOAA Aquarius Reef Base, archipelag Florida Keys
Najgłębiej położona placówka badawcza na świecie
Podwodny świat pełen jest tajemnic i nieodkrytych rejonów, co udowadniał już przed kilkudziesięcioma laty Jacques-Yves Cousteau, słynny francuski badacz mórz. NOAA Aquarius Reef Base co prawda nie jest bazą wypadową dla poszukiwaczy skarbów, a najgłębiej położoną placówką badawczą na świecie.
Przez minione dwie dekady, naukowcy wykorzystywali podwodną bazę do obserwacji oceanicznej flory i fauny. Baza liczy 6 wolnostojących, przypominających kontenery, bunkrów z osobną łazienką i oknem każdy. Laboratorium znajduje się 15-18 m pod powierzchnią wód otaczających archipelag Florida Keys.
Biolodzy morscy nie są jedynymi osobami, które odwiedzają laboratorium Aquarius. NASA wykorzystuje placówkę do szkolenia astronautów i badania ich ciał pod kątem nieważkości i odizolowania od obiektów stałych. Pod koniec września 2013 r. oceanograf Fabien Cousteau, wnuk legendarnego badacza mórz Jacquesa-Yves Cousteau, zamknął się w laboratorium z 5 towarzyszami na 31 dni. Planuje on stworzyć film dokumentalny 3D, który będzie wyświetlany w kinach IMAX. Ma to pomóc NOAA Aquarius Reef Base zebrać dodatkowe fundusze na rozwój i kolejne eksperymenty naukowe.
Na kolejnych stronach przeczytacie o obserwatorium astronomicznym na wysokości 2635 m.n.p.m., laboratorium w nieczynnej kopalni niklu, ponad 2 km pod ziemią, piramidzie wysoko w Himalajach i najgorętszym laboratorium na Ziemi.
VLT, Chile
Obserwatorium astronomiczne na wysokości 2635 m.n.p.m. na pustyni Atakama
VLT (Very Large Telescope) to obserwatorium astronomiczne należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego. Lokalizacja VLT jest o tyle niezwykłe, że znajduje się na wysokości 2635 m.n.p.m. na pustyni Atakama w północnej części Chie. Jest to doskonałe miejsce do prowadzenia obserwacji astronomicznych, bowiem wokół nie ma żadnych obiektów, których światła mogłyby zaburzać oglądanie Wszechświata.
Na VLT składają się cztery teleskopy z optyką adaptatywną i aktywną o średnicy zwierciadła 8,2 m, które noszą nazwy Antu, Kueyen, Melipal i Yepun. Teleskopy te są uzupełniane przez cztery przestawne teleskopy optyczne o średnicy 1,8 m w badaniach interferometrycznych. Co ciekawe, teleskopy mogą prowadzić obserwacje niezależnie albo wspólnie – w tym drugim wypadku tworzą VLTI (Very Large Telescope Interferometer).
Budynki, w których znajdują się teleskopy mają kontrolowaną temperaturę i obracają się razem ze zwierciadłami. Taki mechanizm minimalizuje niekorzystne efekty wpływające na obserwacje, np. turbulencje powietrza w tubusie teleskopu.
SNOLAB, Ontario
Laboratorium w nieczynnej kopalni niklu, ponad 2 km pod ziemią
Podobnie jak w IceCube, w kanadyjskim Sudbury Neutrino Observatory (SNOLAB) dokonuje się obserwacji fenomenów powstających daleko poza granicami Ziemi. Laboratorium jest ulokowane w nieczynnej kopalni niklu, ponad 2 km pod ziemią. Podziemny kompleks zamyka się w obszarze 5000 m kwadratowych, ale na powierzchni znajdują się jeszcze dodatkowe obiekty zajmujące powierzchnię 3100 m kwadratowych.
Przeprowadzane w SNOLAB eksperymenty wymykają się poziomowi zrozumienia zwykłych zjadaczy chleba, ale mają ogromną wagę dla współczesnej fizyki. SNOLAB jako jedna z nielicznych placówek na świecie poszukuje ciemnej materii, która wypełnia nawet 80 % naszego Wszechświata.
Tutaj wychwytuje się również niskoenergetyczne neutrina i poszukuje neutrin emitowanych podczas wybuchów supernowych. Ale w SNOLAB bywają nie tylko naukowcy związani w mniejszym lub większym stopniu z fizyką. W Ontario prowadzi się także eksperymenty z zakresu geofizyki, sejsmologii i biologii.
Na ostatniej stronie przeczytacie o piramidzie wysoko w Himalajach i najgorętszym laboratorium na Ziemi
Pyramid Laboratory, Nepal
Piramidy można zobaczyć w Egipcie, Las Vegas, Paryżu i… wysoko w Himalajach.
W Sagarmatha National Park znajduje się niezwykłe laboratorium w kształcie piramidy w jednym. Budynek zbudowany jest ze szkła i aluminium, i znajduje się na wysokości 5050 m n.p.m. Pyramid Laboratory to kolejne laboratorium interdyscyplinarne; pracujący tu uczeni zajmują się geologią, zmianami klimatycznymi, a nawet fizjologią człowieka. Próbujący dokonać wiekopomnych odkryć badacze w trakcie przerwy na kawę mogą spotkać himalaistów podczas wypraw na Mount Everest, bowiem to znajduje się jedna ze stałych baz wysokogórskich.
Laboratorium-piramida jest tworem Ev-K2-CNR, komitetu zajmującego się promocją różnego rodzaju badań naukowych. Obiekt jest podzielony na trzy poziomy: dwa najniższe są przeznaczone na laboratoria i pomieszczenia mieszkalne, podczas gdy najwyższym znajdują się sale analizy i wysyłania zebranych danych.
Pyramid Laboratory szybko stało się ważnym punktem na mapie nie tylko naukowców, ale i turystów oraz miejscowych, którzy traktują placówkę jako centrum telekomunikacyjne.
Brookhaven National Laboratory, Nowy Jork
Najgorętsze laboratorium na Ziemi
Brookhaven National Laboratory to multidyscyplinarne laboratorium naukowe w USA, zlokalizowane w centralnej części wyspy Long Island. Kiedyś prowadzono tam badania nad pokojowym wykorzystaniem energii jądrowej, teraz prowadzi się w nim eksperymenty w dziedzinie fizyki, chemii, biologii. W ciągu istnienia Brookhaven National Laboratory jego uczeni zdobyli łącznie aż 8 nagród Nobla. Laboratorium zajmuje zalesiony teren o powierzchni ok. 5000 akrów.
W lutym 2010 r. znajdujący się w Brookhaven National Laboratory w akcelerator ze Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) wytworzono temperaturę ok. 4 trylionów stopni Celsjusza (trylion to 1 i 18 zer). Była to najwyższa temperatura w historii osiągnięta przez człowieka – aż 250 000 razy wyższa od tej, która panuje w centrum Słońca. Innym niezwykłym osiągnięciem było rozpędzenie jonów złota do prędkości bliskiej prędkości światła i stworzenie plazmy kwarkowo-gluonowej – „zupy” cząstek elementarnych, która w naturze istniała tylko przez kilka sekund po Wielkim Wybuchu.
RHIC jest drugim po akceleratorze LHC w CERN najpotężniejszym zderzaczem cząstek na świecie. Brookhaven National Laboratory jest również jedyną placówką badawczą na Ziemi, gdzie dochodzi do zderzeń spolaryzowanych protonów w celu obserwacji jak uzyskują one swój spin.
Niektóre odnośniki na stronie to linki reklamowe.
I polski odział Alcor.org to Almira.pl