Регистрация электромагнитных волн, генерируемых биообъектом, датчиком терагерцового излучения

Подал: Трещёв Константин Георгиевич (очно)

Авторы
К.Г. Трещёв ст. 09-301Б-21,
доц.,к.т.н. В.В. Озолин,
проф., д.ф.-м.н. Г.Н. Измайлов
Организации
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Секция
Космическое приборостроение и эксперимент
Подсекция
Регистрация терагерцового излучения
Научный руководитель
проф., д.ф.-м.н. Г.Н. Измайлов
Место работы научного руководителя
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Текст тезисов
Освоение ближнего и дальнего космоса – актуальная цель стран с передовыми технологиями. Одной из тем, требующей внимания, является жизнедеятельности экипажа космонавтов космического аппарата, орбитальной или стационарной станции. В связи с этой задачей возникают новые задачи, образующие стратегические направления изучения развития растений в условиях космоса - астроботаника, взаимодействия человека и растений в условиях замкнутой среды. (Недавно, конец 2023 г. в журнале Nature опубликованы статьи об опасном симбиозе человек-растение в условиях микрогравитации. В выпуске Space.com от 31.01.2024 есть раздел о питании космонавта на борту космического аппарата и о его влиянии на здоровье и психику членов экипажа). Очевидно, что нужны новые методы изучения; создание подробной базы данных и инструментов регистрации новых условий обитания; взаимодействий растение – среда, растение – биологический объект, симбиоз растение-человек в условиях, значительно отличающихся от привычных земных.
Согласно суждениям многих физиков, элементарная ячейка фито- и био-объектов – клетка, содержит более 10^19 молекул воды, которые вследствие метаболизма начинают коллективные согласованные движения. По гипотезе немецкого физика Г.Фрёлиха такой тип движения вызывает электромагнитное излучение в невидимом терагерцовом (ТГц) диапазоне (~ 10^12 Гц). На возможность коллективных движений молекул указывали и отечественные физики И.Е. Тамм, Н.Д. Девятков, а также зарубежные физики. В работах экспериментаторов, опубликованных в Appl. Phys. Letter. 2017, 2018 гг., зарегистрировано Тгц излучение от слоёв и струй воды.
В связи с этим возникает ситуация с явно заданной целью: регистрация когерентного ТГц излучения, испускаемого растениями в экстремальных условиях.
В докладе излагается постановка задачи для подобных исследований; пути создания малогабаритного, мобильного ТГц датчика и результаты реализации датчика; перспективы улучшения его характеристик; ряд экспериментальных результатов, подтверждающих вывод: создан компактный, мобильный датчик ТГц электромагнитного излучения с автономным питанием. Чувствительность ~ 6 нВт/√Гц соотношение сигнал/шум ~ 35 дБ