Почему большинство методов прогнозирования землетрясений не работают, каким предсказаниям можно доверять, в каких зонах происходит до 80% всех сильных толчков, а также о новом открытии группы сотрудников ИФЗ РАН – эффекте кругосветного сейсмического эха – рассказал заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, доктор физико-математических наук Алексей Завьялов.

– Алексей Дмитриевич, сегодня многие ученые пытаются давать прогнозы касательно грядущих землетрясений. Например, геофизики из Университета Южной Калифорнии провели анализ сейсмического разлома, на котором произошли февральские землетрясения в Турции. В результате они пришли к выводу, что скоро землетрясение произойдет неподалеку от района Пютюрге на востоке Турции. Как относитесь вы к этому предсказанию?

– Пока я не увижу материалов анализа, для меня это будет голословным заявлением. Если же я их увижу, мне нужно будет понять, прежде всего, какова история прогнозов на основе этих данных, как выглядит предвестник сейсмического события и другие детали. Американские коллеги сообщили, что наблюдают аномальную сейсмическую активность в этом районе. Дальше они делают заключение: «Мы полагаем, что здесь готовится очередное сильное землетрясение». Больше того, они указывают его магнитуду — 6,8. Опять же вопрос, на основании каких данных сделана оценка величины магнитуды. Я посмотрел данные о происходящих землетрясениях, и никакой аномальной сейсмической активности в районе Пютюрге не увидел, ничего нет. Даже в окрестности радиусом 100 км ничего. Относительно предсказаний землетрясений и их несостоятельности: в середине 70-80-е годы в США на разломе Сан-Андреас в Южной Калифорнии проводился Паркфилдский эксперимент. Там есть местечко Паркфилд, более ранние наблюдения за этой частью участка разлома Сан-Андреас говорили о том, что сильные землетрясения здесь происходят как по расписанию, и это повторялось несколько раз. Ученые посчитали, в каком году произойдет следующий толчок, установили оборудование там и стали ждать. Но природа оказалась гораздо хитрее: землетрясение, которое ждали, не произошло тогда, когда его ждали. Более того, оно случилось совершенно в другом месте разлома.

– Популярны стали и предсказания сейсмолога из Нидерландов Фрэнка Хугербитса. Из последнего: Дальнему Востоку грозит мегаземлетрясение в конце весны. Как вы оцениваете его методику прогноза?

– Он рассчитывает вероятность землетрясения по положению планет. Если планеты встают неким определенным образом, то обязательно должно произойти землетрясение. В этом случае мне также бы хотелось узнать, какая ретроспективная статистика его положительных прогнозов, тогда можно будет судить о том, работает ли методика. Вообще Хугербитс скорее астролог, а средства массовой информации представляли его как нидерландского сейсмолога. Нет, он не сейсмолог. Я думаю, что ничего не случится, как бывало уже много-много раз в моей жизни. Я много раз сталкивался с такого плана прогнозами... и ничего! Потом, как правило, авторы этих прогнозов исчезали вообще, о них больше никогда не вспоминали.

– То есть по планетам нельзя предсказать землетрясения?

– Сложно однозначно сказать. Конечно же, на процессы, происходящие на Земле, космические силы тоже влияют. Вопрос только в степени этого влияния. Например, Луна влияет на морские отливы и приливы. Более того, такого же типа приливы-отливы происходят и на земной поверхности, на тверди. Эти приливы имеют определенную амплитуду: несколько миллиметров, сантиметров.

Действительно, можно было бы предполагать влияние вот лунных приливов на возникновение сильных землетрясений, потому что Луна ближе к Земле, чем, например, Марс, Меркурий, Нептун, Юпитер и другие планеты. Их влияние гораздо слабее, чем влияние Луны, но почему-то Хугербитс ориентируется именно на них.

– Еще было такое предсказание: всплеск сейсмической активности в Румынии вызовет летом цепочку землетрясений в Крыму. Такое возможно?

– Да, но с оговоркой: в Крыму могут ощущаться лишь отголоски землетрясений, происходящих в Румынии, а не землетрясения как таковые. Вообще румынские землетрясения могут ощутить и в Москве, и в Питере. Хотя Крым – одна из сейсмоактивных территорий России, и здесь бывали достаточно сильные землетрясения. Если в Румынии произойдет сильное землетрясение, — чего я не исключаю, то волны от него разойдутся далеко, и в Крыму его отголоски наверняка ощутят, но никаких разрушений не будет, они максимум достигнут 3-4 баллов.

Есть хороший пример: в 2013 году в мае в Охотском море на глубине 600 км произошло сильное землетрясение с магнитудой чуть более 8 (Не надо добавлять «баллы» после термина «магнитуда»! Это грубая ошибка!), и его отголоски докатились до Москвы. Многие москвичи ощущали их.

– Ваш коллега, Алексей Любушин тоже предложил свой метод прогноза землетрясений. Он ориентируется на сейсмические шумы. Как вы относитесь к такому виду прогнозов?

– Несмотря на то, что Алексей Александрович мой коллега, я к этим прогнозам отношусь скептически. Его прогноз оказался верным по поводу Великого японского землетрясения (землетрясение Тохоку), которое произошло 11 марта 2011 года. Но это единственный случай, а прогнозов было уже много. Сейчас очередной прогноз на очереди. Я думаю, что это опять же закончится ничем.

Тут проблема в другом. Алексей Александрович классный специалист по обработке и анализу длинных временных рядов наблюдений. Этот анализ он делает профессионально, а вот дальше идет интерпретация полученных результатов. Одна гадалка говорит вот так, а если сидит с ней рядом другая, то она скажет по-своему. Вот это называется интерпретацией, и в этом мое мнение расходится с мнением Любушина.

– А какие методы тогда наиболее точные, по вашему мнению?

– Ведется много работ по изучению закономерностей физического процесса, который предшествуют возникновению землетрясения. Иногда эти закономерности срабатывают, иногда – нет. Ученые делают прогнозы, чтобы накапливать статистику. Хороший пример – это метеорологические прогнозы. Они тоже не всегда точные, но становятся все точнее и точнее со временем. У сейсмологов пока что и этого нет, мы недостаточно хорошо знаем, как устроена земная кора.

– Что это за закономерности?

– Их называют предвестниками землетрясений. Всего их насчитывают около 600, но ни один из них не дает 100% гарантии, что за появлением предвестника последует сильное землетрясение. Даже если использовать набор предвестников, не всегда этот набор срабатывает. Иногда срабатывает, а чаще – нет.   Я могу назвать так скажем самые частые предвестники. Например, в зоне будущего сильного землетрясения за какое-то время до его возникновения появляется сейсмическое затишье: либо сейсмичность затихает совсем, либо пропадает в определенном диапазоне магнитуд. Такое затишье может продолжаться либо до самого возникновения сильного землетрясения, либо сменяться сейсмической активизацией в этом районе. Такая последовательная смена затишья и активизации — это один из предвестников. Второй — в районе будущего сильного землетрясения вдруг возникает рой слабых землетрясений, эпицентры которых расположены близко друг к другу и в пространстве и во времени. Третий предвестник – изменение химического состава подземных вод. Это мы можем зафиксировать, если в сейсмоактивном районе пробурены скважины, из которых берут пробы. В некоторых местах проводятся измерения деформаций — расстояния между двумя точками на земной поверхности. Перед сильным толчком иногда закономерным образом изменяются наклоны земной поверхности. Есть также предвестники, которые наблюдаются в ионосфере, атмосфере, например, необычные свечения.

– У вас есть свой метод прогнозирования землетрясений?

– Конечно, но я не единственный автор этого метода. Я основной, может быть, исполнитель, но идеолог – мой друг и учитель, член-корреспондент РАН Геннадий Александрович Соболев. В середине 90-х годов мы начали заниматься разработкой этой методики. Уже более 30 лет мы ее опробуем в разных сейсмоактивных регионах мира. На выходе она дает карты распределения условной вероятности возникновения сильного землетрясения. Методика использует комплекс прогностических признаков, и в основном эти признаки являются сейсмологическими, — то есть основаны на изучении поведения слабых землетрясений в преддверии сильного. Результат такой: от 60 до 80% сильных землетрясений происходят в зонах, которые выделены с помощью этой методики как аномальные.

– Аномальные – значит сейсмоактивные?

– Аномальные – значит отличающиеся по своим статистическим характеристикам от характеристик других областей рассматриваемой сейсмоактивной зоны. Зоны, где происходят землетрясения, известны. В России это Камчатка и Курильские острова, дальше – Сахалин, озеро Байкал, Алтай, Саяны, Южный Урал. На Южном Урале, правда, отмечаются слабые землетрясения, но они все же происходят. Дальше Северный Кавказ, Крым. Кстати, в Калининградской области тоже происходят землетрясения.

– Есть какая-то периодичность в активности тех или иных участков сейсмоактивных зон?

– Сейсмичность вообще носит циклический характер. Работы, посвященные этому тоже есть. Например, для Камчатки еще в середине 60-х годов прошлого века академик Федотов выдвинул концепцию сейсмического цикла. Он изучил, как распределялись землетрясения вдоль восточного побережья Камчатки, собрал данные за несколько сотен лет и предложил концепцию сейсмического цикла. Эта концепция конкретно для Камчатки звучит таким образом: на Камчатке землетрясения с магнитудой 7¾ и выше происходят с периодичностью раз в 140 +/- 60 лет.

– Для других аномальных зон можно вывести такую закономерность?

– Если изучать, то для каждой зоны можно вывести. Но, чтобы изучать, нужны люди и деньги, нужна аппаратура.

– Что вы сейчас изучаете?

– Последнее открытие, которое сделано нашей группой, касается эффекта кругосветного сейсмического эха. Ранее такого термина не существовало, этот эффект открыли мы. Представьте, что где-то в глубинах Земли происходит сильное землетрясение, из его очага излучаются упругие сейсмические волны, которые расходятся во все стороны. Далее они выходят на поверхность Земли и образуют поверхностные сейсмические волны. Они разбегаются от эпицентра землетрясения в разные стороны, и примерно через три часа возвращаются обратно в эту же точку. При этом их амплитуда усиливается. Это создает кумулятивный эффект.

– И что это значит?

– Увеличенная амплитуда, вернувшихся в эпицентр, поверхностных сейсмических волн может вызвать повторный толчок (афтершок). Он может не будет сильнее основного, первого толчка, но в состоянии доразрушить многое, что не успел разрушить первый толчок, и главное – нанести вред спасательным службам, которые уже приступили к разбору завалов и спасению людей. То есть, спасателей тоже может завалить.

– Как часто возникает такое эхо?

– Не при каждом землетрясении. Его можно зафиксировать только в 40% случаев, при сильном землетрясении. Почему только в 40% мы пока не знаем. Мы пытались проанализировать, в каких зонах этот эффект возникает чаще. Но таких зон мы не обнаружили. Так что пока многие вопросы пока остаются без ответов.

Институт физики полупроводников СО РАН на сегодня является ведущим научным институтом в России по целому ряду направлений, связанных с производством микроэлектроники. Одно из них - синтез кристаллических пленок на основе нитрида галлия алюминия на кремниевых подложках. Этот полупроводниковый материал обладает рядом уникальных свойств: благодаря строению кристалла он выдерживает очень высокие температуры и воздействие очень больших токов. Такие свойства нужны для производства систем мобильной связи (прежде всего, поколения 5 G и 6 G), космического оборудования, при создании силовой электроники (высоковольтные источники питания и т.п.), систем беспроводной зарядки гаджетов и ряда других направлений.

В России подобные транзисторы не производят, импорт стал практически недоступен из-за санкций, а значит его замещение становится критически важной задачей. Ее решением занимаются сотрудники одной из молодежных лабораторий ИФП СО РАН. А интерес со стороны ряда индустриальных партнеров подтверждает актуальность исследования.

Материал для транзисторов – это высококристалличные совершенные полупроводниковые пленки, которые выращиваются на подложке из кремния в условиях сверхвысокого вакуума на специальных установках. Именно над отработкой процесса выращивания таких пленок (их еще называют гетеро- эпитаксиальные структуры) и работают ученые. Это очень сложный и трудоемкий процесс. Мало того, что они состоят из многих слоев, у каждого должно быть свое строение и определенные характеристики.

«Наше оборудование обеспечивает отсутствие инородных веществ в камере, где растут кристаллы, даже на уровне отдельных молекул, что позволяет выращивать многослойные структуры с заданными свойствами. Такой слоеный пирог, где каждый слой должен быть совершенным, без малейших дефектов, чтобы транзисторы, изготовленные из этого материала, работали как нужно», - рассказал руководитель лаборатории, к.ф.-м.н. Денис Милахин.

Отрабатывая технологию выращивания пленок такого типа приходится учитывать, что нитрид галлия и кремний – не родственные материалы и добиться того, чтобы кристаллы одного зародились на подложке из другого можно лишь с помощью целого ряда сложных процедур. «Наша лаборатория была создана в ноябре прошлого года, и к настоящему времени мы уже отработали этап зарождения кристалла нитрида на кремнии. В этом году мы должны отработать следующий этап – рост буферных слоев с минимальным количеством дефектов. Решив эту задачу, к следующему году мы выйдем на этап финальных слоев, которые отвечают за перенос тока в транзисторе, таким образом обеспечивая его работу. И завершив эту работу, мы передадим нашим индустриальным партнерам фактически готовую технологию, которая сегодня в нашей стране отсутствует», - отметил он.

Еще одна разработка – полупроводниковый материал для лазера длиной волны 1,55 мкм для радиофотоники и оптоволоконной связи уже проходит испытания. Подробнее об этом исследовании рассказал старший научный сотрудник ИФП СО РАН, к.ф.-м.н. Дмитрий Гуляев.

Как и в предыдущем случае, речь идет о многослойном кристалле, только в этот раз это - индий-галлий-алюминий-мышьяк на подложке из фосфида индия. Но требования все те же: каждый слой должен обладать четко заданными параметрами и не иметь дефектов, что позволит избежать рассеивания энергии и повысит дальность и качество передачи информации.

Гуляев отметил, что в настоящее время в промышленности для создания лазеров используются так называемые квантовые ямы - области в искусственных кристаллах, которые ограничивают движение частиц, заставляя их перемещаться только в плоском слое, однако на данный момент возможности развития этой технологии, фактически, исчерпаны.

Квантовые точки представляют собой следующий этап развития полупроводниковых технологий, это трехмерные фрагменты нанометровых размеров полупроводника, в котором «заперты» носители заряда. Воздействуя на квантовую точку переменным электрическим полем, можно обеспечить испускание фотонов.

«Переход от кристаллов в качестве активной среды к лазеру на квантовых точках должен обеспечить улучшение характеристик лазера, таких, как пороговый ток, температурная стабильность, ток насыщения, коэффициент усиления», - сказал Гуляев. А главное, по словам ученого, наша страна получает шанс значительно сократить технологическое отставание в данной области: вместо того, чтобы догонять конкурентов в рамках технологии, чей «потолок развития» уже очевиден, мы выходим на другую, ту, что еще только начинает развиваться и здесь, если мы и будем от кого-то отставать, то это будет уже не столь значительно. По крайней мере сейчас, как утверждают в Институте физики полупроводников, наша наука в этом направлении находится вполне на мировом уровне.

Успехи новосибирских физиков отметили и зарубежные «партнеры». Подводя итоги пресс-тура по лабораториям ИФП СО РАН, его директор, академик РАН Александр Латышев отметил, что его научное учреждение, наверное, единственное в Сибирском отделении, которое попало сразу в три санкционных списка.

«Пока мы этого не почувствовали, потому что ситуация всюду плохая в том смысле, что граница перекрыта. Тем не менее мы работаем, ничто нас не останавливает», - подытожил он.

Сергей Исаев

Мы, сотрудники Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН), обращаемся к органам власти Российской Федерации, коллективам научных и промышленных организаций, профессиональному научному сообществу, а также ко всем неравнодушным гражданам нашей страны с просьбой защитить российскую аэродинамическую науку, спасти то, что создавалось десятилетиями самоотверженного труда советских и российских ученых, инженеров, рабочих, от надвигающегося краха! 

За последний год трое выдающихся ученых-аэродинамиков нашего института – Анатолий Александрович Маслов, Александр Николаевич Шиплюк и Валерий Иванович Звегинцев – были арестованы по подозрению в совершении преступления по самой суровой статье уголовного кодекса – “Государственная измена” (ст. 275 УК РФ). Все они известны своими блестящими научными результатами. Их компетенции и профессиональная репутация позволяли им найти высокооплачиваемую и престижную работу за границей, но они не покинули Родину, посвятив свою жизнь служению российской науке. Наши коллеги всегда оставались верны интересам страны, прошли с нашим институтом тяжелейшие времена девяностых, помогли сохранить науку в Новосибирске, проводя исследования на высочайшем мировом уровне и активно работая с молодежью. Каждый из них воспитал большое количество учеников, фактически создав в ИТПМ СО РАН свою научную школу. Каждого из них мы знаем как патриота и порядочного человека, не способного совершить то, в чем их подозревают следственные органы.

Материалы всех трех уголовных дел закрыты от общества, однако мы знаем из открытых источников, что деяния, за которые наши коллеги могут провести за решеткой все оставшиеся годы жизни, представляют собой то, что во всем мире и в том числе в России, считается просто обязательной составляющей добросовестной и качественной научной деятельности – выступление с докладами на международных семинарах и конференциях, публикация статей в высокорейтинговых журналах, участие в международных научных проектах.

Мы хорошо знаем результаты, которые открыто представляли в последние годы наши коллеги, и уверены на сто процентов, что всё это имеет отношение исключительно к фундаментальной науке. Материалы наших коллег неоднократно проверялись экспертной комиссией нашей организации на предмет наличия в них сведений ограниченного доступа, и такие сведения в них обнаружены не были. Представление таких результатов не только не может нанести ущерба безопасности нашей Родины, но и наоборот, повышает престиж российской науки в мире. 

Это наше мнение, мнение людей, которые являются экспертами в разнообразных научных и технических областях. Это подтверждается как нашими личными научными результатами, так и в целом достижениями нашего института. Некоторые из нас также обладают большим опытом в вопросах, связанных с защитой государственной тайны и экспортного контроля технологий. Однако следственные органы опираются на другое мнение в качестве экспертного. Кто эти эксперты? Каков их профессиональный уровень? Компетентны ли они для вынесения решений, которые, с одной стороны, требуют высочайшей квалификации, а, с другой стороны, максимально ответственного подхода, потому что цена даже самой мелкой ошибки в данном вопросе – жизнь, свобода и достоинство конкретного человека? У нас нет ответов на эти ключевые вопросы, потому что имена тех людей, которые оценивали по запросу следствия научную и техническую составляющую деятельности наших коллег, известны только следственным органам.

В этой ситуации мы не только боимся за судьбу наших коллег. Мы просто не понимаем, как дальше делать свое дело. С одной стороны, основным показателем качества нашей работы в рамках государственного задания и проектов российских государственных фондов и ведомств является степень представления наших результатов научному сообществу, включая научные публикации и выступления на конференциях. С другой стороны, мы видим, что любая статья или доклад может стать причиной обвинений в государственной измене. То, за что нас сегодня награждают и ставят в пример другим, завтра становится причиной уголовного преследования. В этой ситуации нашему институту – единственной в стране академической организации, обладающей обширной базой для экспериментальных и численных аэродинамических исследований – просто невозможно работать. Отсутствие публикаций и выступлений на конференциях – это не просто невыполнение государственного задания организации, это причина стремительного падения уровня исследований, необходимым условием для поддержания и роста которого является активная научная коммуникация.

Самым страшным в данной ситуации является влияние создавшейся атмосферы на научную молодежь. Уже сейчас лучшие студенты отказываются идти к нам работать, а наши лучшие молодые сотрудники уходят из науки. Ряд научных направлений, критически важных для создания фундаментального задела, необходимого для создания аэрокосмической техники будущего, просто закрывается, потому что сотрудники боятся заниматься такими исследованиями. Это затрагивает не только аэродинамику. Все общество шокировал и возмутил случай со смертью арестованного специалиста по квантовой оптике из Новосибирска Дмитрия Владимировича Колкера летом 2022 года. Молодые специалисты понимают, что подобное может коснуться любой научной дисциплины, что делает для них работу в науке непривлекательной. Без постоянного притока молодежи научные школы существовать не могут. Падение уровня исследований, связанное со старением ученых, разрушением преемственности поколений специалистов, проявится не моментально, но постепенно станет необратимым и стремительным. Фактически, сейчас видны признаки повторения ситуации 90-х годов прошлого века. Второго такого удара отечественная наука может не перенести. 

Уважаемые коллеги и друзья, граждане России, мы просим вас о помощи! Просим помочь разобраться в ситуации с нашими арестованными коллегами. Мы уверены в их невиновности. Научным организациям и их работникам необходимо четкое, основанное на законе понимание, где проходит граница между работой на благо Родины и государственной изменой. По действиям наших коллег и других подозреваемых ученых необходима научная и техническая экспертиза высочайшего уровня, которую могла бы осуществить Российская академия наук, организация, которая объединяет не только российских ученых мирового уровня, но и ведущих разработчиков аэрокосмической техники гражданского и военного назначения. Данные вопросы, по нашему мнению, требуют безотлагательного решения, иначе будет невозможно предотвратить катастрофу, нависшую над отечественной аэродинамикой и предотвратить ущерб, причиняемый российской науке в целом!

Письмо рассмотрено на Ученом совете ИТПМ СО РАН, протокол № 2 от 12 мая 2023 года.  Проведено открытое голосование. Результаты голосования: за поддержку письма – единогласно.

Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали двухфазный криогенный детектор на основе аргона и продемонстрировали с его помощью концепцию, которая может быть использована для регистрации света в видимом диапазоне от частиц темной материи. В экспериментах на аргоновом детекторе ученые показали возможность ее использования для поиска WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – слабовзаимодействующих массивных частиц, являющихся главными кандидатами на роль частиц темной материи. Результаты были опубликованы в журнале The European Physical Journal C и могут быть полезны для различных проектов по поиску темной материи, например, международной коллаборации DarkSide.

Согласно современным представлениям, лишь 5% энергии-массы Вселенной состоит из обычной материи. Все остальное – это темная энергия (69%) и темная материя (26%). Темная материя получила такое название из-за того, что не участвует в электромагнитном взаимодействии, однако проявляет себя в гравитационном взаимодействии. Несмотря на то, что напрямую темную материю никто не наблюдал, и ничего не известно о природе ее частиц, косвенных доказательств ее существования довольно много. Все они связаны со специфическим поведением астрофизических объектов, которое указывает на наличие скрытой массы во Вселенной. Одним из вероятных кандидатов на роль частиц темной материи является WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – слабовзаимодействующая массивная частица.

«Существуют прямые и косвенные методы поиска WIMP. К косвенным методам поиска относят регистрацию продуктов аннигиляции WIMP от различных астрофизических источников или поиск специфической картины разлета частиц при взаимодействии частиц в коллайдерах, – рассказывает научный сотрудник ИЯФ СО РАН Владислав Олейников. – Прямой же поиск производится в детекторах, предназначенных для наблюдения событий предполагаемого упругого рассеяния WIMP на атомных ядрах. В последнее время наиболее прогрессивным является поиск WINP при помощи двухфазных (жидкость-газ) детекторов на основе благородных газов, таких как аргон или ксенон. Считается, что WIMP может рассеиваться на обычной материи, выделяя энергию, которую способен зарегистрировать чувствительный низкофоновый детектор. Такой поиск называют прямой регистрацией частиц темной материи, поскольку предполагается непосредственное взаимодействие частиц с детектором. Успешная регистрации WIMP прямым методом дала бы наиболее определенное доказательство того, что эти частицы ответственны за скрытую массу во Вселенной. Мы в ИЯФ СО РАН (лаборатория 3-3) совместно с Новосибирским государственным университетом (лаборатория космологии и физики элементарных частиц) развиваем как раз это направление».

Двухфазные детекторы на основе аргона имеют определенные преимущества относительно ксеноновых детекторов: они более чувствительны к регистрации WIMP и легче масштабируются – увеличение массы рабочего вещества детектора до нескольких сотен тонн позволит в будущем добиться предельной чувствительности детектора. Экспериментальная установка ИЯФ СО РАН небольшая – в ней используется всего около трех литров жидкого аргона, но на ней специалистам удалось всесторонне изучить механизмы излучения в видимом диапазоне без применения сместителей спектра – материалов, способных переизлучать свет в нужный диапазон.

«Часть энергии частиц, регистрируемых в двухфазных детекторах на аргоне, преобразуется в свет в ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 128 нанометров», – объясняет Владислав Олейников. – Зарегистрировать такое излучение обычными приборами довольно проблематично, поэтому в подобных установках используют сместитель спектра – специальный органический порошок (как правило, тетрафенил-бутадиен, ТФБ), который напыляют на стенки детектора. Нанесенный материал смещает спектр излучения в видимый диапазон. Но с ТФБ связан ряд проблем: со временем он может растворяться в жидком аргоне или отслаиваться от поверхности детектора при криогенной температуре, необходимой для работы установки. Другая проблема связана со сложностью напыления ТФБ на стенки детектора больших размеров, поскольку эта процедура должна производиться в условиях высокого вакуума. Поэтому исследователи ищут замену этому материалу. Наша группа пошла другим путем и решила изучить возможность работы сразу в видимом диапазоне, без применения сместителя спектра».

Световой сигнал, возникающий в области взаимодействия частицы с веществом детектора, называют сигналом первичных сцинтилляций. При приложении электрического поля часть электронов из жидкости попадает в газ, и при их столкновении с атомами аргона в достаточно высоком электрическом поле возникает свечение за счет эффекта электролюминесценции – такой тип сигнала называется электролюминесцентным. Специалисты ИЯФ СО РАН изучили механизмы сцинтилляции и электролюминесценции в видимом диапазоне и предложили альтернативную концепцию регистрации частиц темной материи, которая может быть использована для поиска WIMP в определенном диапазоне масс.

«До нашей работы информация о механизмах излучения в видимом диапазоне была неполной и разрозненной. На одной установке мы смогли изучить как механизмы электролюминесценции, так и механизмы сцинтилляции в видимом диапазоне. Как и ожидалось, интенсивность излучения в видимом диапазоне оказалась ниже, чем в ультрафиолетовом. Тем не менее, используя электролюминесцентный сигнал, возможно регистрировать WIMP с массой выше 10 ГэВ/с2 . То есть, если частица тяжелая, она передаст ядру аргона достаточно энергии, чтобы мы смогли наблюдать сигнал от нее. А вот сигнал первичных сцинтилляций от WIMP без сместителя спектра зарегистрировать в видимом диапазоне вряд ли получится. Хотя в некоторых экспериментах научились работать даже в режиме регистрации только электролюминесцентного сигнала, – добавил Владислав Олейников. – Если в будущем исследователи откажутся от работы с переизлучателями, потому что поймут, что использование тетрафенил-бутадиена на больших площадях проблематично, то можно будет использовать нашу альтернативную концепцию, которая позволит регистрировать WIMP в определенном диапазоне масс».

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

С 20 на 21 мая в Новосибирске пройдет «Ночь музеев». Новосибирцев ждут страшные сказки при свечах, шоу экспериментов «Земля - Космос», экскурсии на корабликах с живым саксофоном, квесты «Игра в кальмара» и «Оно», танцевальные флешмобы, путешествие по ночному зоопарку и многое другое. Все мероприятия «Ночи музеев» специалисты компании «Дата Ист» нанесли на карту платформы «ГдеЧто». Информационную поддержку оказал городской портал Welcome Novosibirsk.

В этом году жители и гости города смогут погрузиться в атмосферу музейной ночи с размахом. Привычные нам музеи будут организовывать огненные шоу и вечеринки в стиле 50-х, проводить игры советских школьников и создавать «цветы ночи» на мастер-классах. Участникам таинства придется соприкоснуться с деятельностью революционеров подпольщиков, обучится навыкам шифрования и даже пройтись босиком по острым гвоздям. Богатая познавательная программа также гарантируется организаторами. Специальный значок на карте «Ночь музеев – 2023» поможет быстро сориентироваться.

Платформа «ГдеЧто» позволяет следить за культурными событиями и самим участвовать в создании мероприятий. Она помогает объединиться активным людям, творческим коллективам, молодежным организациям и размещать свою информацию о мероприятиях – квизах, мастер-классах, субботниках и спортивных мероприятиях.

Подробнее: https://gde-chto.ru/novosibirsk

Квантовые компьютеры еще недавно казались вещью совершенно фантастической. Но будущее, как известно, наступает быстро – работы по созданию таких машин уже идут полным ходом. Научный сотрудник лаборатории квантовой фотоники Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе, кандидат физико-математических наук Максим Рахлин работает над источниками однофотонного излучения для систем квантовой криптографии и квантовых вычислений. За свои исследования молодой ученый недавно был удостоен медали Российской академии наук с премией. Вскоре после церемонии награждения «Поиск» обратился к Максиму с просьбой рассказать о предмете его исследований.

– Квантовые вычисления и квантовые коммуникации сегодня активно развиваются во всем мире, они востребованы не только государственными организациями, но и различными коммерческими структурами, – говорит Максим Рахлин. – Такие огромные транснациональные компании, как Google или IBM, вкладывают десятки миллионов долларов в развитие этой области науки. Подобными разработками занимаются в США, Канаде, Франции, Великобритании, других странах. Я бы назвал XXI век веком квантового противостояния. В этой области сейчас идет самая настоящая гонка. Тот, кто первым сделает квантовый компьютер, получит значительное преимущество в различных областях: научной, энергетической, транспортной.

Россия не отстает. В рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» ведутся активные исследования. В этих проектах участвует большое количество научных групп. Чтобы выиграть «квантовую гонку», требуется слаженная работа самых разных специалистов: инженеров, технологов, физиков, программистов. И я рад, что мне посчастливилось внести свой небольшой вклад в это дело.

– Что представляют собой источники однофотонного излучения?

– Однофотонными источниками света (или однофотонными излучателями) называют источники, которые излучают свет в виде отдельных фотонов. Во-первых, фотоны – это идеальный физический носитель квантовой информации, потому что они слабо взаимодействуют с окружающей средой. Например, мы можем регистрировать фотоны, которые звезды испустили миллионы лет назад. Во-вторых, состоянием однофотонных кубитов сравнительно просто управлять экспериментально.

Есть несколько систем, которые позволяют получить однофотонное излучение. Например, это молекулы, центры окраски в алмазе, дихалькогениды переходных металлов. Непосредственно я занимаюсь изучением и разработкой однофотонных источников на основе эпитаксиальных полупроводниковых квантовых точек. Они представляют собой область одного полупроводникового материала внутри другого, их размеры имеют нанометровый масштаб. В результате энергия носителей заряда, заключенных в квантовых точках (например, электронов), оказывается квантована, то есть может принимать только определенные значения. На мой взгляд, сегодня это наиболее перспективная система для создания источников одиночных фотонов.

– Понятия «квантовая криптография» и «квантовые вычисления» слышали многие. И все же напомните читателям, что они означают.

– Квантовая криптография – это способ кодирования и передачи данных посредством квантовых состояний фотонов. В отличие от классического канала связи квантовый невозможно прослушать незаметно для адресатов, так как нельзя провести измерение квантового состояния таким образом, чтобы оно не нарушилось.

Идею использовать квантовые методы для защиты информации выдвинул Стивен Визнер в начале 1970-х годов. А дальше эта область науки стала стремительно развиваться. В 1984 году Беннет и Брассар опубликовали первый квантовый протокол передачи данных (алгоритм, который описывает механизм работы квантовой связи) BB84 (по первым буквам фамилий ученых – Bennett and Brassard – и год создания). И уже через пять лет они провели первые эксперименты. В 2007-м в Швейцарии систему квантовой защищенной связи стали использовать для сохранения данных о результатах голосования.

Теперь о квантовом компьютере. Это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовую суперпозицию, квантовую запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер в отличие от классического оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. Пока мы не произвели измерения, кубит сразу находится в двух состояниях – 0 и 1. Но после измерения он строго принимает либо одно значение, либо другое.

Предполагается, что квантовые компьютеры будут способны решать задачи, на которые классические компьютеры потратили бы миллионы лет. Это, например, моделирование молекулы ДНК или разработка новых лекарственных препаратов. Я надеюсь, что в ближайшем будущем квантовые компьютеры смогут решать проблемы подобного плана, однако пока созданы только экспериментальные установки в университетских лабораториях. В США компания Google продемонстрировала квантовый процессор Sycamore на базе сверхпроводящих систем. При его помощи удалось выполнить очень сложный программный расчет всего за 200 секунд. Самому мощному суперкомпьютеру для решения данной задачи понадобилось бы гораздо больше времени.

Как я уже сказал, в России так же, как и во всем мире, ведутся активные разработки в этих областях. Если 10 лет назад отставание от зарубежных научных групп у нас было достаточно большим, то сейчас оно сведено к минимуму, а по некоторым направлением наши научные коллективы – мировые лидеры.

– Расскажите о вашем вкладе. С какими проблемами сталкиваетесь и как их решаете?

– После ряда экспериментов по получению однофотонного излучения нам стало понятно, что для большинства новых квантовых технологий необходимо создать неклассические источники света с улучшенными свойствами, например, с высокой скоростью генерации однофотонного излучения.

Благодаря многообразию технологически доступных систем квантовых точек можно изготавливать однофотонные излучатели от среднеультрафиолетового до оптического телекоммуникационного С-диапазона (1,55 мкм). Уникальность нашей лаборатории в том, что мы исследуем различные системы квантовых точек. Это помогает разрабатывать источники одиночных фотонов как для квантовой криптографии, так и для квантовых вычислений. Чем отличаются эти источники? Для квантовых вычислений одиночные фотоны, которые излучила квантовая точка, обязательно должны быть неразличимы, то есть обладать одинаковыми характеристикам, в особенности энергией и поляризацией. Для квантовой же криптографии необходимо лишь, чтобы источник был однофотонным и излучал фотоны в телекоммуникационном диапазоне длин волн, это нужно для квантовой передачи ключей на большие расстояния через оптоволоконные линии связи.

Излучение, регистрируемое от исследуемой квантовой точки, может оказаться неоднофотонным по разным причинам. Такой источник уже непригоден ни для квантовых вычислений, ни для квантовой криптографии. Поэтому моя основная задача заключается в определении физических основ функционирования и методов реализации однофотонных источников на основе квантовых точек для различных спектральных диапазонов.

– Что собой представляет оборудование, на котором вы работаете?

– Наши источники одиночных фотонов состоят из одиночной квантовой точки, расположенной в оптическом микрорезонаторе. Исследования проводятся с помощью сложнейшей оптической установки, которая занимает почти всю комнату, с криогенными температурами (порядка минус 265⁰С). Рабочий процесс довольно непростой. Одна только настройка оптической схемы может занимать до двух недель. Кроме того, сначала нужно провести теоретические расчеты, изготовить по этим расчетам образец, сделать постростовую обработку – только потом уже можно проводить измерения.

Важно то, что все этапы работы – от изготовления образца до измерения его оптических характеристик – у нас организованы в рамках одной лаборатории. Зарубежные же коллеги зачастую структуру образца теоретически рассчитывают в одной стране, изготавливают во второй, а измерения проводят в третьей, что сильно затягивает процесс.

– Вы создаете что-то уникальное или известное, но адаптированное к условиям страны?

– В мире исследованием источников одиночных фотонов на основе квантовых точек занимаются несколько научных групп. Когда мы только начинали проводить исследования, то в первую очередь ориентировались на работы зарубежных коллег. Но вскоре смогли занять свою нишу. Это не только моя заслуга, это работа всей лаборатории квантовой фотоники, состоящей из 30 человек, которая была специально создана в ФТИ им. А.Ф.Иоффе для решения подобного рода задач.

– Медаль Российской академии наук и премия для молодых ученых, которых вы удостоены, стали новыми стимулами, придали вам уверенности?

– Я бы сказал, что эта награда – хорошее подспорье для будущих исследований. Она помогла мне еще раз убедиться, что я на правильном пути. Мне очень приятно, что ученые, которые рецензировали мою работу, смогли высоко ее оценить: для любого исследователя важен взгляд со стороны. Ну, и добавлю, что впереди еще будет много проблем и задач, которые вместе со своими коллегами я буду стараться решить.

Фирюза Янчилина

Для начала – немного разберемся с терминами. Кристаллы – это одна из возможных фаз существования того или иного вещества. Причем, часто речь идет даже не об одной фазе, а о нескольких, в которых свойства одного и того же вещества или химического соединения могут разительно отличаться. Хрестоматийный пример: графит и алмаз. Вроде бы, кристаллы одного и того же углерода, но, как говорится, есть нюанс. На самом деле таких примеров очень много. Один тип кристаллов фосфора (красный фосфор) относительно стабилен и безопасен, что позволяет использовать его в изготовлении спичек. Другой – т.н. белый фосфор химически активен и ядовит настолько, что из него получаются очень действенные зажигательные боеприпасы. Но вещество, из которого они состоят – одно и то же, просто имеет разную молекулярную структуру. Применительно к веществам такие формы называют аллотропными, а когда речь идет об органических соединениях – используют термин полиморфные модификации.

Знание их свойств и особенностей перехода из одной фазы в другую – имеет большое значение, поскольку от этого часто зависят критически важные свойства продукта. Например, скорость растворения действующего химического соединения в лекарственном препарате прямо влияет на его эффективность: успеет организм его усвоить или оно выйдет вместе с продуктами жизнедеятельности. И важно знать не только свойства конкретной полиморфной модификации, которыми она обладает на момент выпуска, но и то, как на ней сказываются условия хранения или приема лекарства (не зря их детально расписывают в соответствующих инструкциях).

Еще один пример, тоже уже ставший классическим, связан с препаратом ритонавир, который разрабатывался для терапии ВИЧ-инфекции. На стадии испытаний считалось, что есть единственная форма кристаллов препарата и она стабильна. Собственно, в этой форме его и начали выпускать. Но оказалась, что форма не стабильная, а метастабильная и с течением времени (пока лекарство лежало на аптечном складе, к примеру) она переходит в другую полиморфную модификацию, уже не обладающую нужными свойствами по растворимости. Все это вылилось в скандал, отзыв препарата с рынка, и его доработку после соответствующих исследований.

Для разных задач оптимальными являются разные типы кристаллов. Например, гнущиеся кристаллы отличаются от хрупких в технологических процессах, самый простой из которых - прессование. Это важный параметр при таблетировании фармацевтических веществ, а также может существенно влиять на высокоэнергетические материалы. Ранее ученые Новосибирского государственного университета вместе с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии открыли первый гнущийся кристалл при температуре жидкого азота - в будущем это может использоваться в материалах при экстремально низких температурах, а это крайний север, космос и т.д.

Но пока, как отмечают авторы работы, это остается на уровне феномена и его исследования. А вот у их свежего проекта прикладные перспективы выглядят более актуальными. На этот раз объектом исследования стал пиразинамид – противомикробное средство, используемое для лечения активного туберкулеза на начальном этапе терапии отдельно или в комбинации с другими средствами. Ученые с помощью вычислительных методов изучили относительную стабильность полиморфных модификаций этого препарата в широком диапазоне температур. И в результате, нашли систему, в которой состав постоянен, и только кристаллическая структура влияет на механические свойства.

«Пиразинамид был выбран в качестве полезной модели. Целью было понять, как создавать форму с уникальными механическими свойствами для других органических соединений», - рассказал нам руководитель проекта кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры химического материаловедения Факультета естественных наук НГУ, старший научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии СО РАН Денис Рычков.

Моделирование различных свойств такой системы – значительный шаг вперед в понимании создания «гнущихся» кристаллов для разных областей науки и техники: фармацевтика, высокоэнергетические материалы, оптоэлектроника, нелинейная оптика и т.д. В настоящее время проект находится на стадии фундаментальных исследований. Так создается база для цифрового органического материаловедения, которую потом можно применять для целенаправленной разработки веществ и материалов, изначально закладывая механические свойства.

«Работа важна не только тем, что мы «закрыли» вопрос устойчивости форм, но и доказали, что гнущаяся α-форма является более устойчивой в сравнении с хрупкой δ-формой при всех температурах до точки плавления. Само по себе это во многом удивительный факт, так как получается, что механически подвижная форма является более устойчивой с точки зрения термодинамики. Завораживает и сама идея управления механическими свойствами: изменяя температуру, мы отслеживаем, как происходит переход из одной формы в другую», объяснил ученый.

Результаты были получены с помощью вычислительных методов, для чего ученые использовали ресурсы суперкомпьютера НГУ и Центра коллективного пользования «Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН». Доступ к данным и их обработка проводились как в вузе, так и в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН, отметили в пресс-службе НГУ.

Сергей Исаев

В число победителей конкурса проектов отдельных научных групп 2023 года, проводимого Российским научным фондом (РНФ) вошло исследование «Особенности организации зародышевого генома певчих птиц», проводимое под руководством старшего научного сотрудника Института цитологии и генетики СО РАН, к.б.н. Анны Торгашевой (грант № 23-14-00182).

По мере того, как ученые расшифровывают геномы все новых и новых организмов (животных, растений, бактерий) становится понятно, что в природе существует большое разнообразие особенностей организации геномов и способов их регуляции.

Ранее ученые из Института цитологии и генетики СО РАН, Санкт-Петербургского государственного университета, Новосибирского государственного университета и Сибирского экологического центра открыли уникальное явление, характерное для певчих птиц – наличие дополнительной хромосомы (germline-restricted chromosome, GRC) в половых клетках. Эта хромосома передается преимущественно по материнской линии, отсутствует в соматических клетках и в сперматозоидах. Однако причины, которые обуславливают распространение этого уникального элемента генома, не ясны. Неизвестны происхождение GRC, ее функции, особенности эволюции, а также механизмы наследования.

«Наиболее важно и интересно с точки зрения понимания механизмов эволюции изучать как организованы и функционируют геномы в клетках зародышевого пути, поскольку именно эти клетки обеспечивают рекомбинацию и передачу генетической информации, создавая фундамент для эволюционных изменений», - рассказала Анна Торгашева.

Ее новое исследование также посвящено GRC певчей птицы - ласточки-береговушки. Ученые планируют произвести сборку хромосомы, выявить транскрипционно активные специфичные для нее варианты генов, уточнить сценарий наследования этой хромосомы. «На первом этапе мы планируем собрать геном соматических клеток ласточки-береговушки. Это позволит нам выявлять последовательности, специфичные для GRC. Сборка GRC обеспечит основу для дальнейшего исследования этой хромосомы в эволюции певчих птиц, понимания закономерностей ее функционирования. Если мы достигнем цели, это будет весомый фундаментальный научный результат», - отметила ученая.

Выяснение роли GRC в эволюции важно, как для понимания фундаментальных механизмов функционирования зародышевых геномов, так и для решения прикладных задач в области генетики животных, подчеркивают авторы проекта.

По условиям гранта исследовательская работа продлится до 2025 года, однако первые результаты участники проекта рассчитывают получить уже к концу этого года.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

10 мая в Новосибирском государственном университете состоялось официальное открытие образовательного форума «Инженерия биологических систем: достижение технологического суверенитета» – четырехдневного интенсива для 70 студентов-участников Всероссийской студенческой олимпиады «Я — профессионал», прошедших отбор в рамках конкурса мотивационных писем. 

— Огромную роль в работе с сообществами олимпиады «Я — профессионал» играют форумы. Они позволяют объединить практиков рынка, ведущих экспертов и студенческую аудиторию вокруг важнейших для страны тем. В рамках организованного НГУ форума «Инженерия биологических систем: достижение технологического суверенитета» студенты из 36 российских вузов смогут получить уникальный практический опыт в области биофизики, генной инженерии и биоинформатики, посетить мастер-классы и экскурсии на биотехнологические производства. «Я — профессионал» дает полный спектр возможностей для успешной профессиональной реализации, — отметила руководитель олимпиады «Я — профессионал» Валерия Касамара.

На мероприятии присутствовали почетные гости: министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев, заместитель генерального директора АНО «Россия — страна возможностей» Дмитрий Гужеля ректор НГУ, академик РАН Михаил Федорук и заместитель генерального директора по научно-методической работе и международному сотрудничеству ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора Татьяна Непомнящих. Каждый из них обратился к участникам со своими пожеланиями на грядущий форум.

Михаил Федорук поделился краткой историей возникновения Сибирского отделения РАН, появления и развития Новосибирского госуниверситета. А также пожелал студентам найти на форуме новых друзей, активно поработать на круглых столах и дискуссиях, найти счастье в научной и личной жизни и всегда иметь немного удачи.

Дмитрий Гужеля подчеркнул, что Новосибирск является уникальным центром сосредоточения образования и науки, местом новых возможностей для молодежи. И в дополнение к научной деятельности, в которой заинтересованы участники форума, эксперт предложил рассмотреть и другие проекты в других сферах, которые предоставляет платформа «Россия — страна возможностей». 

— Каждый из вас является той звездой, которая будет ярко гореть, дальше развиваться и расти. Никогда не прекращайте двигаться вперед и получать новые знания. В этом вам помогут проекты платформы «Россия — страна возможностей», среди которых уже известная вам олимпиада «Я — профессионал». Наша платформа предлагает множество образовательных мероприятий для молодых отраслевых специалистов, и форум «Инженерия биологических систем: достижение технологического суверенитета» от НГУ, проведенный в рамках олимпиады, – не исключение. Мероприятие подобного формата позволяет будущим профессионалам в области биоинженерии получить уникальную возможность прикоснуться к будущей сфере работы, узнать об инновациях и новых проектах, — обратился к участникам по видеоконференцсвязи Дмитрий.

С мотивирующим приветственным словом перед аудиторией выступил и министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев. Спикер рассказал о том, как три важных компонента для научного прорыва – исследовательские центры, инфраструктура и кадры, – проявляются и работают в Новосибирской области, а также пожелал ребятам проникнуться уникальной атмосферой новосибирского Академгородка. 

На протяжении четырех дней студенты биологического, физического и IT-профилей из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Томска, Ростова-на-Дону, Омска, Калининграда, Казани, Красноярска, Пятигорска, Стерлитамака, Уфы, Обнинска, Якутска, Новотроицка, Екатеринбурга, Владивостока, Тюмени и Донецка будут приобретать знания и опыт исследований в области биоинженерии. По программе их ждут практические занятия в лабораториях молекулярной биологии, генной инженерии, микробиологии, биофизики; мастер-классы по биоинформатике, биофизике, Python и обработке данных; лекции от ведущих ученых новосибирского Академгородка (как НИИ, так и высокотехнологичных компаний); анонс российского конкурса проектов студентов в области синтетической биологии. 

Помимо образовательных мероприятий, студентов ждут и карьерные возможности: например, карьерный квест от Ассоциации «Я — профессионал» и встреча с работодателями в формате панельной дискуссии. А чтобы знания усвоились и локальное сообщество заинтересованных в биоинженерии и биоинформатике сформировалось, нужен и совместный приятный досуг. Поэтому ребят ожидает насыщенная культурная программа: визиты в научные институты СО РАН и Академпарк, посещение главной балетной премьеры 78-го театрального сезона – постановки «Анюта» в НОВАТе, – а также выезд на пляж Бердского залива на пикник.

— Уже несколько лет подряд Новосибирский государственный университет является организатором профиля «Биоинженерия и биоинформатика» олимпиады «Я — профессионал». Проведение образовательного форума – это дополнительная возможность для участников соревнований, которые учатся на естественно-научных, физических и IT-специальностях, погрузиться в биоинженерию в самых разных ее проявлениях. При подготовке программы форума мы учли всевозможные форматы, начиная от классических лекций и образовательных практикумов и заканчивая карьерными встречами и неформальным общением внутри локального студенческого сообщества. Надеемся, что участники возьмут для себя все необходимое да и просто получат удовольствие от нахождения в Академгородке, — прокомментировала организатор форума, начальник управления академической политики НГУ Марина Шашкова.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Европу еще с прошлого года лихорадит от протестных акций. В конце марта польские шахтеры-угольщики тоже решили добавить жару. Причиной их выступлений стала свежая директива Европейского Союза о сокращении выбросов метана.  В соответствии с этим документом, рекомендованным для 27 стран-членов ЕС, с 2027 года должно начаться закрытие большинства угольных шахт на территории Польши. Считается, что польские шахты имеют очень высокое содержание метана, выделяемого в атмосферу в процессе добычи угля. Если правительство последует новым правилам, то под удар попадут 77 тысяч рабочих мест. Для южно-силезского региона, где расположены эти шахты, реально замаячила угроза безработицы, что и вызвало возмущение шахтеров.

Поскольку в ЕС особо трепетно относятся к экологии и больше всего беспокоятся теперь о «защите климата», экономические проблемы отдельно взятого региона в отдельно взятой восточно-европейской стране во внимание не принимаются, даже несмотря на энергетический кризис. Кризис – кризисом, а борьба за спасение планеты идет по расписанию. Как мы уже писали ранее, Польша не первый год вызывает раздражение у своих «старших братьев» по Евросоюзу, затягивая вопрос по отказу от угля. Угольная генерация в этой стране до сих пор играет весомую роль, и похоже на то, что серьезных планов по ускоренному «озеленению» национальной энергетики у поляков нет до сих пор. Главе польского правительства – господину Моравецкому – уже неоднократно приходилось оправдываться перед европейскими бюрократами за свою «экологическую несознательность». Однако приводимые им экономические аргументы так и не возымели должного действия.

Теперь, как видим, европейские чиновники зашли с другого фланга, намереваясь ударить непосредственно по добыче «грязного топлива». Чем закончится эта эпопея, пока не известно. Хотя у нас нет никаких сомнений в том, что европейские чиновники будут и впредь гнуть свою климатическую линию, не считаясь с материальными издержками и экономическими проблемами. И судя по всему, польские шахтеры прекрасно осознают эту тенденцию. Недаром проклятьям с их стороны подверглась сама глава Европейской комиссии - госпожа Урсула фон дер Ляйен.

Тем временем на другом конце евразийского континента ситуация  выстраивается в совершенно ином ключе. Китай, чей лидер совсем недавно открыто заявил о геополитических притязаниях, делает серьезную ставку на развитие угольной генерации. Согласно последним данным, в прошлом году в Китае было выдано больше разрешений на строительство угольных электростанций, чем за все последние семь лет. Общее количество разрешений в 2022 году увеличилось как минимум в четыре раза, что эквивалентно возведению двух новых угольных электростанций в неделю!

Как подчеркивается в отчете по данной теме, совокупная мощность заложенных 2022 году угольных ТЭС составит 50 ГВт, что на 50% превышает мощности, заложенные в 2021 году. При этом многие из новых проектов получили разрешение в ускоренном порядке, и перешли к практической реализации в течение нескольких месяцев. Если брать общее количество разрешений, то речь идет о совокупной мощности 106 ГВт, что как раз эквивалентно строительству  двух крупных электростанций в неделю. Очевидно, что возведение остальных 60 ГВт начнется в этом году, а значит, будет заложено еще больше угольных электростанций, чем годом ранее.

Причем, как подчеркивают эксперты, указанная тенденция происходит как раз в то время, когда другая часть мира отказывается от угля.  По словам одного из них, в Китае сейчас закладывается в шесть раз больше новых угольных электростанций, чем во всем остальном мире. И такой разворот в сторону «грязного топлива» настораживает. Чрезмерное внимание к углю пытаются объяснить погодными аномалиями, когда из-за сильной жары возникает потребность в кондиционировании воздуха, из-за чего резко повышаются нагрузки на сеть.

Вдобавок ко всему происходит обмеление крупных рек, что приводит к снижению выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях. Все это в совокупности создает критическую ситуацию в системе энергоснабжения. В такой ситуации угольные электростанции рассматриваются как весьма надежные резервные мощности, призванные поддерживать энергосистему страны во время сезонных пиковых нагрузок.

В отличие от природного газа, уголь по-прежнему является относительно дешевым энергоресурсом, что до сих пор предопределяет выбор в его пользу. Однако при этом, как ни странно, Китай лидирует в мире по строительству солнечных и ветряных электростанций, параллельно обгоняя весь мир по строительству угольных ТЭС. В китайском правительстве такой подход оправдывают тем, что угольные мощности выступают здесь в качестве резервных мощностей, то есть подстраховывают «чистую» генерацию в случае падения выработки или резкого скачка спроса на электроэнергию (как это происходит во время аномальной жары). Подход, кстати, весьма разумный. Как мы уже писали ранее, сегодня в некоторых европейских странах угольные электростанции (спешно расконсервированные) выполняют ту же функцию.

Однако у некоторых экспертов есть подозрение, что «гибридный» вариант является лишь поводом к расширению угольной генерации. По их словам, бум на добычу угля в Китае возник не спонтанно. Дело в том, что представители отечественной угледобывающей отрасли давно уже продвигают идею о том, что именно уголь является самым надежным средством обеспечения энергетической безопасности страны. В условиях мирового энергетического кризиса данный вариант принимается по умолчанию. На сегодняшний день доля угольной генерации в Китае достигает 60 процентов. И если в ближайшие годы эта доля сократится, то не по причине целенаправленного закрытия угольных электростанций (как это происходит в Европе), а по расширению иных видов генерации (в том числе – возобновляемых источников энергии). Конкретно в 2023 году в эксплуатацию будет введено 70 ГВт новых мощностей на ископаемом топливе. В прошлом году было введено 40 ГВт. Динамика, как видим, весьма красноречива.

Правда, сторонники ВИЭ полагают, будто всплеск разрешений прошлого года является для угольщиков последним шансом на получение финансирования угольных ТЭС, якобы становящихся нерентабельными ввиду победного шествия «зеленой» энергетики. Хотя совсем не исключено, что и это является отговоркой – в противном случае нам пришлось бы заподозрить руководство Китая в недальновидности (напомним, что сроки окупаемости таких объектов могут растягиваться до двадцати лет). Скорее всего, Китай диверсифицирует источники энергии, не зацикливаясь на чем-то одном (отметим, что в настоящее время здесь разрабатываются планы и по развитию АЭС). Европейцы, как раз помешавшиеся на «зеленой» идеологии, с трудом осознают такую хозяйственную логику, для которой между ВИЭ и ископаемым топливом нет никаких фундаментальных (а точнее – идеологических) противоречий.

Именно по этой причине китайское руководство не проявляет фанатизма в вопросах «обнуления» углеродных выбросов. Несмотря на обещания выйти на пиковые показатели к 2030 году, у экспертов нет никакой ясности по поводу того, насколько высоким будет этот пик и к какому году он реально наступит. Ввод сотен новых угольных электростанций очень сильно осложнит выполнение так называемых климатических обязательств, полагают эксперты. Впрочем, учитывая начавшиеся геополитические процессы, вполне может случиться так, что в 2030 году Китаю банально не придется перед кем-то отчитываться по этим «обязательствам».

Чтобы глубже понять глобальную тенденцию, отметим, что еще один важный азиатский игрок на геополитическом поле – Индия – также выстраивает собственную энергетическую безопасность с опорой на уголь. На сегодняшний день эта страна является крупнейшим производителем угля, и ее руководство уже неоднократно выступало против требований по ограничению использования «грязного топлива», идущих со стороны западных руководителей. По мнению индийских лидеров, к развивающимся странам не применимы те требования, которым следуют страны первого мира, как раз и породившие климатические проблемы в ходе развития собственной индустрии.

Как видим, в глобальном масштабе полного единодушия по климатическим вопросам уже не наблюдается. И это, скорее всего, только начало долгоиграющей тенденции. Именно поэтому к концу нынешнего десятилетия геополитическая обстановка может сложиться так, что западные страны перестанут олицетворять «мировое сообщество» и автоматически утратят контроль в вопросах климатической политики.

Андрей Колосов