Практически ежегодно в мировой науке совершаются значимые открытия. Для реализации крупных исследований и разработок привлекаются как государственные, так и частные инвестиции, объем которых исчисляется миллиардами долларов.
Ниже представлен обзор десяти наиболее затратных научных проектов, реализованных в разные исторические периоды.
Методика расчёта
В данном рейтинге рассматриваются как современные, так и реализованные десятилетия назад инициативы. Очевидно, что стоимость одного миллиона долларов, например, в 1950 году, существенно отличается от его эквивалента в 2023 году. Поэтому в случае исторических проектов указана как номинальная стоимость на момент реализации, так и приведённая к современному уровню с учётом инфляции. Такой подход обеспечивает корректное сравнение затрат.Для перерасчёта применялся инфляционный калькулятор StatBureau , учитывающий изменение покупательной способности доллара США на основе стоимости определённых товаров и услуг за указанный период времени.
В перечень включены только международные и зарубежные проекты, по которым доступны открытые и подтверждённые финансовые данные. Национальные инициативы, такие как советские или китайские, в расчёт не принимались из-за ограниченности официальной информации.
10 место. Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF)
Годы реализации: 2009 – по настоящее время
Совокупные расходы: 3,5 миллиарда долларов США с учетом инфляции. Годовые операционные расходы — около 290 миллионов долларов.
Страна: США
Краткое описание:
Концепция нагрева плазмы с использованием лазеров была предложена в 1964
году физиком Николаем Басовым. Уже в 1968 году в ходе экспериментов он и его
коллеги зафиксировали нейтронный выход, подтвердив возможность инерциального
управляемого термоядерного синтеза. Идея нашла дальнейшее развитие в США: в
конце 1980-х годов началось планирование установки, в 1997 году стартовало
строительство, а в 2009 году завершился ввод объекта в эксплуатацию.
В отличие от реакторов токамак-типа, где используются магнитные поля, в NIF реакция инициируется путём лазерного облучения миниатюрной мишени — капсулы с дейтерием и тритием — с использованием 192 высокоэнергетических лазеров.
Научная значимость:
За период функционирования установки было проведено тысячи экспериментов и
опубликовано свыше 500 научных работ. Принципиально важным результатом стал
эксперимент от
5 декабря 2022 года , в ходе которого был достигнут положительный энергетический выход — около
1 мегаджоуля. Однако затраты на предварительную «накачку» лазеров при этом
составили более 400 мегаджоулей, что указывает на крайне низкий коэффициент
полезного действия. Несмотря на это, установка остаётся важным объектом
фундаментальных исследований в области термоядерной энергетики.
9 место. Большой адронный коллайдер (БАК)
Годы реализации: 2008 – по настоящее время
Совокупные расходы: 7,5 миллиарда долларов США (с учетом инфляции, обслуживания и модернизации). Годовое финансирование — около 200 миллионов долларов.
Страны-участники: Научная инфраструктура ЦЕРН объединяет около 13,5 тысяч исследователей из 77 стран.
Краткое описание:
До запуска БАК в 1980–1990-х годах в том же тоннеле длиной 27 км
функционировал электрон-позитронный коллайдер, позволявший изучать
фундаментальные взаимодействия. Однако его энергетических характеристик
оказалось недостаточно для поиска новых элементарных частиц, в частности —
бозона Хиггса. В 2001 году было принято решение о строительстве Большого
адронного коллайдера, который начал работу в 2008 году.
Уже в 2012 году в результате экспериментов удалось подтвердить существование частицы, свойства которой соответствуют теоретически предсказанному бозону Хиггса.
Научная значимость:
БАК является ключевым инструментом для проверки гипотез Стандартной модели,
изучения природы массы, поиска суперсимметричных частиц и анализа
кварк-глюонной плазмы.
Стандартная модель
остаётся основой теоретической физики, а БАК предоставляет уникальные
возможности для её экспериментального подтверждения. На текущий момент ни
один другой ускоритель не предоставляет столь широкого спектра возможностей
для анализа фундаментальных свойств материи.
8 место. Орбитальная станция Skylab
Годы проекта: 1973–1979
Стоимость на момент завершения: 2,2 млрд долларов
Современная стоимость: около 8,5 млрд долларов с учетом инфляции
Участвующая страна: США
Описание проекта. Орбитальная станция Skylab была создана как ответ на советскую космическую программу и, в частности, на запуски серии станций «Салют». В отличие от советских аналогов, американский проект был выполнен в значительно большем масштабе. Основой конструкции станции стала верхняя ступень ракеты Saturn IB, модифицированная для обитаемой эксплуатации. Габариты станции составляли 24 метра в длину при диаметре около 6 метров, масса — 77 тонн. Эти параметры значительно превосходили характеристики советских станций, что позволило разместить больше оборудования для научных целей.
В период эксплуатации с 1973 по 1974 год на борту станции последовательно работали три пилотируемых экспедиции. Несмотря на краткосрочный характер использования, экипажи провели обширную научную программу. После завершения миссий станция продолжала находиться на орбите до 1979 года, когда в результате неконтролируемого схода с орбиты вошла в атмосферу и разрушилась, при этом отдельные фрагменты достигли поверхности Земли в районе австралийского города Перт.
Значение проекта. Skylab предоставила уникальные данные по ряду направлений. Основное внимание уделялось астрофизике, солнечной активности и влиянию космоса на организм человека. Особенно значимыми стали наблюдения за солнечной короной в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. Благодаря специально установленному телескопу исследователи зафиксировали солнечные вспышки и идентифицировали корональные дыры , оказывающие влияние на состояние ионосферы и геомагнитную обстановку на Земле.
Примечание: по оценкам, общая стоимость советской орбитальной станции «Мир» на момент ее выведения из эксплуатации в 2001 году составила около 4,2 млрд долларов. С учетом инфляции это соответствует примерно 6,2 млрд долларов на сегодняшний день, что ниже затрат на Skylab, несмотря на то что «Мир» функционировал более 15 лет.
7 место. Космический телескоп James Webb
Годы проекта: 2021–н.в.
Финансирование на текущий момент: около 10 млрд долларов , ежегодные расходы составляют порядка 170 млн долларов
Участвующие страны: США, Канада, Европейское космическое агентство
Описание проекта. Космический телескоп James Webb представляет собой крупнейший и наиболее технически сложный инструмент для астрономических наблюдений, размещенный за пределами земной атмосферы. Его главное зеркало диаметром 6,5 метра состоит из 18 шестиугольных сегментов, которые были развернуты в автоматическом режиме уже на орбите. В отличие от телескопа Hubble, работающего преимущественно в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (0,1–1,0 мкм), Webb предназначен для наблюдений в диапазоне от красного света до среднего инфракрасного (0,6–28,3 мкм).
Благодаря этой особенности телескоп способен фиксировать объекты с высокой степенью удаленности во времени и пространстве — вплоть до первых галактик, возникших вскоре после Большого взрыва. Аппарат был выведен на гало-орбиту в точке Лагранжа L2 на расстоянии около 1,5 млн километров от Земли в 2022 году. После успешного развертывания он начал передачу научных данных.
Значение проекта. Технические характеристики James Webb позволяют детектировать относительно холодные небесные тела, в том числе экзопланеты с температурой поверхности до +26°C, расположенные на расстоянии до 15 световых лет. Это существенно расширяет возможности поиска потенциально обитаемых миров. Кроме того, телескоп открывает новые горизонты в изучении процессов формирования звезд и галактик, структуры межзвездной среды и эволюции Вселенной. На текущий момент проект представляет собой наиболее совершенное достижение в области космической астрономии.
6 место. Орбитальный телескоп Hubble
Годы реализации: 1990 — настоящее время
Суммарные затраты: около 16 млрд долларов (с учетом инфляции); текущие ежегодные затраты не публикуются
Участвующая страна: США
Общая информация: Концепция орбитального телескопа, лишённого атмосферных искажений, была предложена астрофизиком Лайманом Спитцером в 1946 году. Проект телескопа получил развитие в 1970-х годах, а первоначальный запуск планировался на 1983 год. Однако из-за бюджетных ограничений и приостановки американской космической программы после катастрофы шаттла «Челленджер» запуск был отложен. Это привело к значительному росту затрат, увеличивавшихся примерно на 6 млн долларов ежемесячно.
Запуск телескопа состоялся в апреле 1990 года с борта шаттла Discovery. Впоследствии проводились четыре миссии по модернизации и техническому обслуживанию телескопа. На момент 2020-х годов Hubble продолжает функционировать. Его вывод из эксплуатации предварительно ожидается в 2030–2040-х годах. Финальные затраты на полную эксплуатацию пока не определены.
Научное значение: Hubble предоставил уникальные данные о Вселенной, включая изображения далеких галактик, черных дыр, звёздных скоплений и колоссальных космических столкновений. Список научных открытий включает подтверждение расширения Вселенной и оценку скорости этого процесса. Это стало эмпирическим подтверждением гипотезы, сформулированной астрономом Эдвином Хабблом, в честь которого и был назван телескоп.
5 место. Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР)
Годы реализации: 2010 — настоящее время
Заявленные затраты на строительство: 22 млрд долларов
Участники: Европейский союз (45% доли), Россия, США, Китай, Южная Корея, Япония и Индия (по 9,1%)
Общая информация: Основан на концепции токамака — устройства для удержания плазмы с помощью магнитного поля. Первый токамак был построен в СССР в 1954 году в Курчатовском институте. ИТЭР представляет собой международный проект, направленный на проверку возможности устойчивого термоядерного синтеза — реакции, аналогичной происходящим в Солнце.
Строительство реактора в Кадараше (Франция) началось в 2010 году. Проект неоднократно сталкивался с инженерными и административными трудностями, что повлекло перенос сроков и увеличение бюджета. По состоянию на 2020-е годы , сроки завершения остаются неопределёнными.
Научное и энергетическое значение: Потенциальный успех ИТЭР может означать переход к новой эпохе энергетики — на базе устойчивого и безопасного термоядерного синтеза. Этот источник энергии практически не производит радиоактивных отходов и основан на дешёвом топливе. Несмотря на текущие сложности, международные инвестиции в проект рассматриваются как обоснованные в контексте долгосрочных целей энергетической безопасности.
4 место. Манхэттенский проект
Годы реализации: 1939–1946
Финансирование: 2 млрд долларов на момент завершения проекта; с учетом инфляции — около 28 млрд долларов
Участники: США, а также ученые-эмигранты из Европы, включая Альберта Эйнштейна, Энрико Ферми, Нильса Бора и других
Общая информация: Манхэттенский проект был секретной научно-инженерной программой США по разработке ядерного оружия в годы Второй мировой войны. Поводом к началу исследований стали опасения относительно аналогичных разработок нацистской Германией под руководством Вернера Гейзенберга. Работа проводилась в условиях строгой секретности, а ключевые научные центры располагались в Лос-Аламосе, Ок-Ридже и Хэнфорде.
Результатом проекта стали первые в истории атомные бомбы, испытанные в июле 1945 года в пустыне штата Нью-Мексико. Позднее оружие было применено против городов Хиросима и Нагасаки. Германия, в свою очередь, не успела завершить работы над собственным ядерным реактором — в Хайгерлохе .
Историческое значение: Манхэттенский проект стал поворотной точкой в истории военных технологий и глобальной политики. Он положил начало ядерной эре и определил облик послевоенного мира. В дальнейшем разработки проекта легли в основу создания гражданских атомных станций. Первая АЭС была запущена в СССР, в Обнинске, в 1954 году. По энергоёмкости и эффективности деление атомного ядра до сих пор остается одной из наиболее мощных форм получения энергии.
3 место. Международная космическая станция (МКС)
Годы реализации: 1998 – по настоящее время
Актуальная стоимость: около 160 млрд долларов с учетом инфляции, стоимости ежегодных экспедиций и технического обслуживания. Ежегодные расходы на содержание станции превышают 3 млрд долларов .
Участники проекта: США, Россия, Канада, Япония и Европейское космическое агентство (ЕКА)
Краткая характеристика: Международная космическая станция официально признана самым дорогостоящим объектом в истории, созданным человеком. Первоначально каждая из сторон планировала строить независимые орбитальные станции: Россия — «Мир-2», США — Freedom. Однако политическое и технологическое сближение в 1990-х годах привело к запуску совместного проекта.
В 1998 году с космодрома Байконур был выведен первый модуль — «Заря». В последующие годы к нему последовательно добавлялись исследовательские и жилые модули. По состоянию на 2021 год, станция насчитывает 17 основных модулей, не включая дополнительные конструкции, такие как ферменные элементы и стыковочные узлы. Структура станции продолжает развиваться .
Научное и технологическое значение: На борту МКС регулярно проводятся исследования в области микрогравитации, физики материалов, биологии и космического излучения. Среди значимых достижений — проведение свыше 5 500 научных исследований, результатами которых стали публикации в международных научных журналах. Обширная база данных получена благодаря длительным экспериментам в условиях низкой гравитации.
Одним из ключевых проектов является альфа-магнитный спектрометр (AMS-02) — прибор для анализа космических лучей, предназначенный для изучения антиматерии и темной материи. Этот эксперимент повышает фундаментальное понимание структуры Вселенной.
В ближайшие годы планируется завершение эксплуатации МКС, что станет важным этапом в развитии международных космических программ.
2 место. Программа полета на Луну («Аполлон»)
Годы реализации: 1961–1972
Первоначальный бюджет: 25,4 млрд долларов
Актуализированная стоимость (с учетом инфляции): 183 млрд долларов
Участник: Соединенные Штаты Америки
Краткая характеристика: В 1962 году президент США Джон Ф. Кеннеди официально объявил о цели отправить человека на Луну. Эта задача стала центральной в космической гонке между США и СССР. В 1969 году миссия «Аполлон-11» успешно осуществила первую в истории высадку на поверхность Луны. Экипаж состоял из Нила Армстронга, Базза Олдрина и Майкла Коллинза.
В период с 1969 по 1972 год были проведены еще шесть пилотируемых миссий с посадкой на Луну. Последней стала «Аполлон-17» в декабре 1972 года.
Научное и историческое значение: Программа «Аполлон» стала важнейшим этапом в развитии пилотируемой космонавтики и закрепила за США лидирующее положение в освоении космоса. Как подчеркнул Армстронг: «Один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».
В ходе миссий были собраны более 300 кг образцов лунного реголита, установлены научные приборы, в том числе лазерные отражатели для точного измерения расстояния до Луны.
Несмотря на успехи, программа была завершена в 1972 году. Основной причиной стали экономические и политические соображения, связанные с высокой стоимостью дальнейших миссий. В настоящее время NASA реализует программу «Артемида» — попытку возобновить пилотируемые полеты на Луну. Кроме того, собственные лунные программы развивают Китай, Япония, Индия и Россия.
1 место. Программа Space Shuttle
Годы проекта: 1972–2011 годы
Стоимость на момент завершения: 192 млрд долларов
Актуальная стоимость: 220 млрд долларов с учетом инфляции
Страны-участники: США
Описание проекта. После завершения лунной программы президент США Ричард Никсон одобрил запуск национальной инициативы по созданию многоразовых пилотируемых кораблей, способных регулярно осуществлять полеты между Землей и низкой околоземной орбитой. В рамках этого проекта в 1972 году началось строительство первого корабля, получившего название «Энтерпрайз» — он предназначался для тестирования аэродинамических характеристик в атмосфере.
Первый орбитальный полет был выполнен в 1981 году кораблем «Колумбия». В дальнейшем к эксплуатации были допущены еще четыре корабля: «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Всего за период с 1981 по 2011 год было совершено 135 орбитальных миссий. При этом две катастрофы привели к гибели экипажей: в 1986 году — при разрушении «Челленджера» на старте, и в 2003 году — при разрушении «Колумбии» при возвращении.
Какое имеет значение. Несмотря на высокую стоимость программы (в пересчете на текущие цены один полет обходился примерно в 1,2 млрд долларов), она позволила реализовать ряд значимых технических и научных задач. В ходе миссий шаттлы выводили на орбиту спутники различного назначения — как гражданского, так и военного. Также они обеспечивали транспортировку и обслуживание орбитальных лабораторий и выполняли техническое сопровождение объектов космической инфраструктуры.
Среди наиболее значимых вкладов — доставка на орбиту космического телескопа «Хаббл» в 1990 году (миссия шаттла «Дискавери»), а также последующие четыре полета, в ходе которых выполнялись работы по его модернизации и ремонту. Кроме того, шаттлы активно использовались при строительстве Международной космической станции: например, модуль «Заря» был выведен на орбиту кораблем «Атлантис». Также осуществлялись грузовые рейсы к российской орбитальной станции «Мир».
Примечание: Для сравнения, согласно открытым источникам, стоимость советской многоразовой космической программы «Буран» составляла около 16 млрд советских рублей . При пересчете по официальному курсу 1990 года (1 доллар = 0,63 рубля) и учете инфляции, эквивалент составляет порядка 50 млрд долларов.