Италия, Франция, Германия, а также ЦЕРН примут участие в реализации проекта коллайдера Супер С-тау фабрика

28 августа 2019
ИЯФ СО РАН Схема расположения будущего электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика на территории ИЯФ СО РАН ИЯФ СО РАН

Проект электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) получит грант размером 2 млн евро в рамках программы CREMLINplus. Финансирование начнется в 2020 г. CREMLINplus – это продолжение программы CREMLIN (Connecting Russian and European Measures for Large-scale Research Infrastructures), целью которой является развитие и укрепление научного сотрудничества России и Европейского союза в области исследовательской инфраструктуры. В CREMLINplus вошли пять российских проектов класса мегасайенс, среди которых и новосибирский проект. Общая сумма гранта на все проекты составит 20 млн евро.

Гранты по первой программе CREMLIN (2015 – 2018 г.) получили пять российских проектов класса мегасайенс: реактор ПИК (ПИЯФ, Санкт-Петербург), источник синхротронного излучения ИССИ-4 (НИЦ «Курчатовский институт», Протвино), коллайдер NICA (ОИЯИ, Дубна), Лазерный комплекс субэксаваттной мощности (ИПФ РАН, Нижний Новгород) и коллайдер Супер С-тау фабрика (ИЯФ СО РАН, Новосибирск). Координаторами CREMLIN и CREMLINplus выступают DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron, Немецкий электронный синхротрон, Германия) со стороны Евросоюза, со стороны России – НИЦ «Курчатовский институт». Сумма первого гранта составила 1,7 млн евро, из них 300 тыс евро было выделено на проект Супер С-тау фабрики.

«В рамках трех лет реализации первого гранта ИЯФ СО РАН с коллегами из ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) провели научную школу по электрон-позитронным коллайдерам для молодых ученых, многие из которых в будущем могут быть привлечены к созданию Супер С-тау фабрики, создали единую платформу для обмена информацией в области лептонных коллайдеров, образовали Международный консультативный комитет при проекте Супер С-тау фабрика, – прокомментировал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, доктор физико-математических наук Юрий Тихонов. – Также мы выделили общие принципы создания нашего электрон-позитронного коллайдера и коллайдера FCC-ee (ЦЕРН), в разработке которого ИЯФ СО РАН принимает участие. Таким образом на выходе мы получаем обоюдно выгодное сотрудничество – работая над проектом FCC-ee, мы одновременно развиваем С-тау фабрику, и наоборот».

Общая сумма второго гранта – CREMLINplus, в который войдет исследовательская инфраструктура из CREMLIN, составит 20 млн евро на четыре года.

«Финансирование проекта Супер С-тау фабрики по гранту CREMLINplus начнется в 2020 г. и составит 2 млн евро на четыре года, – добавил заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, доктор физико-математических наук Евгений Левичев. – Помимо увеличения суммы гранта, наш проект расширяется по составу участников, теперь вместе с нами над проектом электрон-позитронного коллайдера будут работать не только коллеги из ЦЕРН, но и еще четыре международных лабораторий. Финансирует это участие Европа».

В рамках гранта CREMLINplus в проекте Супер С-тау фабрики примут участие ЦЕРН, две лаборатории из INFN (National Institute for Nuclear Physics, Италия), научная группа Гисенского университета имени Юстуса Либиха (Германия), лаборатория линейных ускорителей (LAL, Франция).

«Совместно с ЦЕРН помимо ускорительных тематик мы развиваем программное обеспечение для моделирования, реконструкции и обработки данных, научные лаборатории INFN специализируются на трекинговой части детектора (создании микроструктурных газовых детекторов, сверхтонких дрейфовых камер), коллеги из Гисена развивают системы идентификации частиц, LAL – специалисты в ускорительной области, – рассказал научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Барняков. – Все, что мы будем делать в процессе проработки проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика, наши коллеги смогут использовать и в своих экспериментах».

Евгений Левичев пояснил, что технологии, разрабатываемые для Супер С-тау фабрики, будут использованы и в российских проектах, например, в реализующемся уже сейчас в Новосибирске Центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). «Многие системы и элементы двух установок похожи – имеющаяся между этими научными комплексами глубокая синергия поможет создать их быстрее и с меньшими затратами».

Также Евгений Левичев отметил, что за последние несколько лет проект Супер С-тау фабрики претерпел изменения, как в ускорительной, так и в детекторной части, также стала более проработанной экспериментальная программа. Что касается ускорительной части, то, например, по сравнению с первоначальным вариантом периметр ускорителя уменьшился с 800 метров до 470 метров, что снизило стоимость установки, но при этом она не потеряла в параметрах. Максимальная энергия в пучке увеличилась с 2,5 ГэВ до 3 ГэВ, что приведет к большему количеству столкновений заряженных частиц, а значит большему объему статистики и экспериментальных данных. Детекторная концепция Супер С-тау фабрики в глобальном смысле не изменилась, но она стала более проработанной.

«Мы следим за новинками, трендами и внедряем их в наш проект, – добавил Александр Барняков. – Сегодня ни один эксперимент по поиску Новой физики невозможно представить без наличия систем идентификации частиц с беспрецедентно высоким качеством. Поэтому одной из основных задач в рамках гранта CREMLINplus мы видим в привлечении международных экспертов к разработке и созданию системы идентификации в нашем детекторе».

Также проект CREMLINplus предполагает действия по повышению узнаваемости проекта Супер С-тау фабрики в научном сообществе и среди широкой общественности. Из средств CREMLINplus будет частично финансироваться проведение регулярных международных совещаний, посвященных проекту фабрики.

«В 2021 г. в рамках CREMLINplus запланировано проведение международной школы по методам детектирования частиц для молодых ученых, – рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Виталий Воробьев. Школа будет проведена на территории нашего Института. Популяризация фундаментальных научных задач, которые будут решаться в эксперименте на Супер С-тау фабрике, и вообще идеи этого эксперимента, требует создания мультимедийных материалов. Поддержка этого направления также предусмотрена в нашем рабочем пакете гранта CREMLINplus».

К концу 2019 г. специалисты планируют провести обновление концептуального проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика.

В 2011 г. Правительственная комиссия отобрала шесть проектов класса мегасайенс для реализации на территории Российской Федерации, среди которых был электрон-позитронный коллайдер Супер С-тау фабрика. В 2017 г. проект Супер С-тау фабрики был включен в План реализации Стратегии научно-технологического развития России, а в 2018 г. он вошел в число проектов, планируемых к реализации в рамках программы развития Новосибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук «Академгородок 2.0».

Основная цель экспериментов на Супер С-тау фабрике — изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью. Стоимость реализации проекта составляет около 40 млрд руб. в текущих ценах (ускорительная, детекторная и инфраструктурная часть), срок создания установки — 6 лет с момента начала финансирования работ, период сохранения мирового приоритета — не менее 10 лет.