Публикации под санкциями

Больше 70 публикаций, посвященных экспериментам на Большом адронном коллайдере в лаборатории Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), не были опубликованы из-за споров о возможности упоминать в них российских исследователей. Об этом сообщает британский еженедельник The Observer.

По словам источников издания в ЦЕРН, после начала конфликта на Украине в феврале прошлого года ряд ученых отказались публиковать статьи в соавторстве с российскими исследовательскими институтами и даже учеными-россиянами. Споры вызвала также возможность упоминания белорусов среди соавторов публикуемых статей. Из-за этого с марта прошлого года новые научные работы не публикуются в журналах, а лишь размещаются на сервере препринтов arXiv, причем без упоминания авторов и организаций, финансировавших проведение экспериментов.

Как заявил изданию доцент факультета компьютерных наук ВШЭ ученый-физик Федор Ратников, кворум в две три голосов, необходимый для изменения политики публикации работ, пока собрать так и не удалось. Он подчеркнул, что этот вопрос является крайне болезненным для украинских участников исследований, проводимых ЦЕРН, однако, по его словам, большинство его знакомых украинских ученых не считают, что их российские коллеги должны нести ответственность за происходящее. "Я бы сказал, что некоторые из моих коллег из стран ЕС намного более радикальны", - сказал Ратников, добавив, что российские ученые столкнулись с несправедливо негативным отношением в ЦЕРН несмотря на то, что многие из них посвятили многие годы проводимым там экспериментам.

Официальный представитель научной коллаборации ATLAS Андреас Хекер заявил изданию, что возникшая с публикациями проблема связана исключительно с вопросом о необходимости упоминать российские научные организации, "учитывая те заявления, которые делали высокопоставленные представители российских академических институтов <...>  и связи ключевых органов, осуществляющих финансирование, с российским правительством".

The Observer обращает внимание, что речь идет не о первом случае, когда у россиян возникают трудности с научными публикациями из-за событий на Украине. При этом издание указывает призывы ряда известных в мире ученых, включая британского физика-теоретика Джона Эллиса и молекулярного биолога из США Нины Федоровой, который считают, что научное сотрудничество должно продолжаться даже при крайне неблагоприятной для этого политической ситуации. В статье также упоминается пример участников международного эксперимента Belle II на коллайдере в Цукубе (Япония). Там после имен авторов статей вместо организации, в которой они работают, начали указывать их цифровые идентификаторы исследователя (Open Researcher and Contributor ID, ORCID).

Дар Сибири и другие

Минувший год оказался результативным для селекционеров Сибирского НИИ растениеводства и селекции (филиал ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»). Сразу несколько сортов зерновых культур были переданы на Государственное испытание. В их числе, сорт яровой пшеницы Суенга, названный так по названию поселка в Маслянинском районе, где прошли школьные годы одного из создателей этого сорта. «Это достаточно устойчивый к полеганию сорт с высотой стебля 85-90 см. Но главное его преимущество: сочетание ранней спелости, урожайности и высокого содержания клейковины», — отметила заместитель руководителя СибНИИРС по научной работе, к.б.н. Галина Артёмова. Последняя характеристика (уровень клейковины) позволяет отнести сорт к так называемой сильной пшенице, из которой получают муку высшей категории.

Научный сотрудник СибНИИРС, к.б.н. Евгений Размахнин по итогам полевого сезона передал на испытания сразу два сорта озимой пшеницы – Дар Сибири и Обская заря. Дар Сибири создан путем гибридизации двух известных сортов Филатовка и Ларс (Германия). От первого сорт взял зимостойкость и адаптивность, а от второго – короткостебельность и урожайность до 7 тонн с гектара, показатели более характерные уже для Кубани, а не Сибири. Этот сорт отличает и высокая масса тысячи зерен, что также является важным хозяйственным признаком.

Есть прибавление и в копилке отечественных сортов картофеля (второй по значимости сельскохозяйственной культуры для нашего региона). На Государственное испытание селекционерами СибНИИРС передан сорт Ника. «Этот сорт отличается высокой урожайностью, хорошими вкусовыми показателями и красивой формой клубня, на что обращают внимание в торговых сетях. Он также демонстрирует устойчивость к таким распространенным болезням картофеля как золотистая картофельная нематода и рак», — отметила Галина Артёмова.

Переданные сорта создавались методами классической селекции. Но в селекционных питомниках на опытных полях СибНИИРС уже ведется работа с линиями растений, полученными исследователями ИЦиГ СО РАН с помощью методов маркер-ориентированной селекции. «Это перспективный материал, который уже в ближайшие годы превратится в новые сорта с высокими хозяйственными показателями, но главное – работа по их созданию занимает в разы меньше времени. Иначе говоря, процесс модернизации отечественной селекции, внедрения в работу самых передовых генетических технологий, выходит на финишную прямую.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Господдержка для молодых

Спикер Госдумы Вячеслав Володин обсудил с президентом Российской академии наук Геннадием Красниковым вопросы законодательного обеспечения технологического суверенитета России, в том числе создание системы стимулов для молодых ученых. Об этом в четверг сообщает пресс-служба Госдумы.

"Председатель Государственной думы Вячеслав Володин провел встречу с президентом Российской академии наук Геннадием Красниковым. Вячеслав Володин и Геннадий Красников обсудили вопросы законодательного обеспечения развития научной сферы, укрепления технологического суверенитета нашей страны. В первую очередь речь идет о практическом применении отечественных научных разработок, а также о создании системы стимулов для молодых российских ученых", - говорится в сообщении.

Как отметил в ходе встречи председатель Думы, укрепление технологического суверенитета РФ является приоритетом "в работе Государственной думы, это одна из главных задач, поставленных президентом для достижения национальных целей развития".

В Новосибирске изобрели каталитическое кадило

Ученый из Института катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Александр Куликов разработал каталитическое кадило. Его преимущество в том, что в нем вместо дыма образуется только аромат ладана и тепло, а работать оно может практически бесконечно долго.

Основное устройство кадила — это каталитическая горелка. Она состоит из двух каталитических сеточек, топливного элемента — эжектора, и сопла — тонкого отверстия порядка 0,18 мм. Диаметр сопла можно регулировать, чтобы достичь стехиометрического соотношения объема воздуха и обеспечить полное сгорание топлива без остатка в виде продуктов горения.

Как рассказывает научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН, кандидат технических наук Александр Куликов, кадило работает на смеси пропана-бутана.

«Когда в эжектор поступает смесь пропана-бутана и воздуха, то эта струя расползается внутри него. Там так называемые турбинки завихряют смесь в противоположные стороны. Газовоздушная смесь должна равномерно распределиться и поступить на сеточки. Равномерное распределение можно оценить по равномерному красному свечению», — поясняет ученый.

По его словам, в качестве носителя используется стандартное церковное кадило, в нижнюю часть которого вставляется устройство с пропан-бутановым газовым баллоном. Баллон оборачивают пластиком и покрывают золотой краской, чтобы целое устройство смотрелось гармонично.

«Преимущество разработанного устройства в том, что оно не дымит, а только излучает запах ладана и тепло. Так как оно потребляет мизерный объем газа, то может работать очень долго», — подчеркивает Куликов.

В целом, каталитическую горелку можно использовать на разных устройствах, где необходима мощность порядка 350-360 Вт. Для сравнения, такой мощностью обладают современные пылесосы.

Долговечное каталитическое кадило прошло «пилотные» испытания — им пользуются священники Храма Всех Святых в земле Российской просиявших в Новосибирском Академгородке.

Анастасия Аникина, PR-менеджер Института катализа СО РАН

 

Новосибирск научно-образовательный:

Президент Владимир Путин по видеосвязи провел встречу (http://kremlin.ru/events/president/news/70358) с губернатором Новосибирской области (а также председателем комиссии «Наука» Госсовета) Андреем Травниковым. 

«Третья научная столица», естественно, отчитывалась, в том числе комплексными и мегапроектами. 

Первой Андрей Травников упомянул программу развития Новосибирского научного центра «Академгородок 2.0»: 

«Она сегодня реализуется. Может быть, она не получила какого-то особого, отдельного статуса, и темпы нам хотелось бы видеть выше, но тем не менее проекты, которые полностью отражают философию этой программы, – это проекты, объединяющие центры коллективного пользования, – они сегодня реализуются».

У программы действительно нет самостоятельного статуса и широкого финансирования, однако и региональные власти, и Сибирское отделение РАН трепетно относятся к ней как к единым рамкам развития, вписывая в них все остальные мероприятия.

Самый главный проект – тут нельзя поспорить с Андреем Травниковым – это синхротрон поколения 4+ СКИФ. Губернатор Новосибирской области пообещал, что уже «через два года российские учёные будут обладать по-настоящему технологическим суверенитетом». 

Здесь, конечно, с избытком регионального патриотизма – СКИФ хоть и флагман, но все-таки речь идет о создании целой сети синхротронов (а также мегаустановок). Помимо новосибирской установки модернизирован КИСИ-Курчатов, высвободившиеся блоки послужат базой для дальневосточного РИФ, а в Зеленограде вокруг еще одного синхротрона создается Московская технологическая долина.  

Некоторая ревность со стороны Андрея Травникова, конечно, объяснима – Федеральная научно-техническая программа развития синхротронных и нейтронных исследований является (как и вся программа мегасайенс) вотчиной головной научной организации – Курчатовского института. С Михаилом Ковальчуком у новосибирского губернатора публичных конфликтов не зафиксировано, но конкуренция все же присутствует. Многим памятны дискуссии вокруг параметров СКИФа, когда альтернативное мнение Курчатника в итоге уступило позиции того же Сибирского отделения.

Конечно, не для парадного отчета и не для публичной части встречи с президентом, но Новосибирская область в итоге лишилась одной из мегаустановки – «Супер чарм-тау фабрику» решено создавать в Сарове на базе Национального центра физики и математики. Решение принято к вящей радости Росатома, Курчатовского института и Александра Сергеева, который покинув кресло президента РАН возглавил как раз саровский НЦФМ.

В Академгородке, о чем также отчитался Андрей Травников, инициировано строительство второй очереди технопарка. Это долгожданная новость – расширение давно назрело. 

Для обработки массива данных от СКИФа планируется создание суперкомпьютерного центра. С ним тоже не все гладко. Изначально планировалось создание СНЦ ВВОД (с большим межрегиональным потенциалом), но Новосибирский госуниверситет начал продавливать вместо этого проект вузовского суперкопьютерного центра «Лаврентьев». Под это дело НГУ решил поглотить три научных института – причем не уведомив головную Академию наук. Скандал вышел громкий, в итоге было принято решение сделать на базе суперкомпьютера межведомственный центр коллективного пользования с СО РАН, НГУ и Технопарком как ключевыми стейкхолдерами.

Еще в рамках программы Академгородок 2.0 реконструировали 4 школы, два спортивных центра и строят дорогу из наукограда Кольцово в сторону Академгородка.

Второй крупный проект, о котором доложил Андрей Травников – строительство кампуса НГУ, в частности – новых корпусов. Инициатором выступил «частный инвестор», но получена поддержка и федерального бюджета.

В научно-образовательной политике роль Новосибирска (области, СО РАН, институтов и НГУ) весьма велика. Но сибиряки часто вредят сами себе – когда не могут договориться о приоритетах (потому и НОЦ не получили), пытаются кулуарно решать вопросы федерального уровня или просто играют в макрорегиональный академический сепаратизм.
 

Крыльям Родины

Различные отрасли промышленности, в первую очередь, авиационная, требуют новых усовершенствованных материалов – с повышенной прочностью, высокой теплопроводностью, стойких к коррозии. Заданными свойствами могут обладать металлокерамические композиты. Благодаря пластичности металлической матрицы и твердости керамических частиц специалисты могут получить желаемое увеличение износостойкости. А одна из эффективных технологий, позволяющая создавать такие материалы – аддитивная, или технология 3D выращивания объектов. Специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН) совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН) освоили технологию печати изделий из порошковой металлокерамики на собственной установке прямого лазерного сплавления. Полученные материалы при помощи синхротронного излучения (СИ) они исследуют в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения (ЦКП СЦСТИ) Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Исследования показали, что добавление керамического соединения диборида титана в популярный титановый сплав повышает его износостойкость в 4 раза. Важно и то, что специалисты на фундаментальном уровне объяснили причины изменения свойств материала. Оказалось, что импульсное лазерное воздействие приводит к образованию в материале нано и микроволокон, функцию которых можно сравнить с функцией арматуры в железобетоне. Результаты опубликованы в журнале Physical Mesomechanics и готовятся к публикации в журнале «Физическая мезомеханика». 

Технология 3D выращивания позволяет создавать изделия не только с заданным дизайном, но и заданными свойствами – например, получать объекты с привычным весом, но более прочные. В Сибирском отделении РАН активно развивается направление 3D печати материалов на основе металлокерамики с улучшенными характеристиками, которые могут найти свое применение в авиации и нефтегазовой промышленности.

«Раньше отрасль взаимодействия лазерного излучения с веществом называлась лазерной наплавкой, а теперь 3D выращиванием, но суть та же. Когда мы начали формировать такое направление у себя, то поняли, что нужно найти свою нишу, чтобы не заниматься тем, что кто-то уже делает, – рассказал заведующий лабораторией лазерных технологий ИТПМ СО РАН доктор технических наук Александр Маликов. – Крупные научно-технические задачи необходимо решать на хорошем фундаментальном уровне и в большой кооперации, поэтому мы объединились с коллегами из ИХТТМ СО РАН и ИЯФ СО РАН и развиваем уникальное направление – улучшаем физико-механические и теплофизические свойства привычных материалов при помощи добавления в их состав керамики на собственной установке прямого лазерного выращивания и изучаем причины происходящего при помощи синхротронного излучения в ЦКП СЦСТИ. Мы видим, что происходит со структурно-фазовым состоянием вещества на уровне 10 нанометров».

Специалисты провели работу по улучшению титанового сплава ВТ6. Этот материал активно используется в авиации при создании различных деталей летательных аппаратов, но все же имеет ряд недостатков, которые ученые пробуют исправить. Так, добавив керамическое соединение диборида титана в сплав ВТ6, исследователи резко снизили коэффициент трения, то есть повысили износостойкость материала в 2 – 4 раза (в зависимости от концентрации керамики в сплаве). Исследование in situ полученного материала при помощи синхротронного излучения в ЦКП СЦСТИ на станции «Дифрактометрия в “жёстком” рентгеновском диапазоне» помогло интерпретировать полученные результаты с фундаментальной точки зрения. Оказалось, что изменение износостойкости происходит благодаря формированию в сплаве нано и микровискеров – нитевидных наноразмерных структур.

«Вискеры – это иглы или волокна, или стержни, и изучение подробной динамики их формирования – это очень большая научная задача, далеко выходящая за рамки обсуждаемого исследования. Однако их влияние ясно – они играют ту же роль, какую играет арматура в железобетоне или различные армирующие волокна в композитных полимерах, – объяснил научный сотрудник ИХТТМ СО РАН, руководитель станции «Дифрактометрия в “жёстком” рентгеновском диапазоне» ЦКП СЦСТИ Алексей Завьялов. – Кроме собственной повышенной в сравнении с материалом матрицы твёрдости, которая препятствует распространению микротрещин, имея микро и нано размеры, они также на соответствующем масштабе перераспределяют нагрузку, возникающую при различных механических воздействиях, на больший объём материала, чем было бы при их отсутствии. Именно формирование однородного на макромасштабе слоя, насыщенного новыми твёрдыми фазами и вискерами, привело к великолепным показателям износостойкости нового покрытия».

Получить упорядоченную дифракционную картину на пользовательской станции СИ ЦКП СЦСТИ и распознать все фазы (в данном случае «увидеть» фазу вискеров TiB2) удаётся благодаря монохроматичности и когерентности излучения. Монохроматичность предполагает, что в первоначальном пучке излучение имеет только одну длину волны, а когерентность – что колебания электромагнитной волны в первоначальном пучке «не сбиваются», а идут в одной фазе. И только использование синхротрона позволяет получать при этом излучение высокой интенсивности, что даёт возможность проводить недоступные на лабораторном оборудовании исследования не только качественно лучше, но и быстрее.

Не менее важна собственно причина формирования этих армирующих волокон. Лазерная наплавка наносимого керамического слоя на сплав происходит в импульсном режиме. По словам Алексея Завьялова, именно импульсность лазерного воздействия сформировала однородный на макромасштабе слой, насыщенный новыми твёрдыми фазами и вискерами, что и привело к повышению показателей износостойкости нового покрытия.

«Часто человека поражает то, от чего он далёк в своей повседневности. Так меня удивляет особенное влияние именно импульсности лазерного плавления наносимого слоя в сравнении с непрерывным лазерным воздействием при аналогичных параметрах. Импульсное лазерное воздействие в рассматриваемой работе позволило получить макроскопически однородный слой (на масштабе ~1 мм). Конечно, на микроскопическом уровне проявляются различные неоднородности – присутствующие в слое фазы не являются наноразмерными. Однако при непрерывном лазерном воздействии неоднородность была макроскопическая – при должной сноровке её можно было бы увидеть не особо вооружённым глазом. Это и удивительно. Казалось бы, энергетические параметры нагрева чрезвычайно похожи, химическое взаимодействие компонент при нагреве аналогичное, но импульсность воздействия всё же формирует более однородный слой. Причина тому – тонкая динамика массопереноса (течения, диффузии и прочего) при плавлении под различным типом теплового воздействия», – пояснил Алексей Завьялов.

Металлокерамические композиты интересны не только для авиационной промышленности, но и нефтегазовой. Коллаборация научно-исследовательских институтов СО РАН уже начала работы со сплавом на никелевой основе. По словам Александра Маликова, благодаря лазерным технологиям можно получать коррозийные износостойкие покрытия для нефтегазовой отрасли. «Прикладное применение у наших работ есть, но я хочу сказать, что у любой прикладной задачи должна быть крепкая фундаментальная база – благодаря созданной с ИХТТМ СО РАН и ИЯФ СО РАН коллаборации она у нас есть. Важно не только знать, как добиться тех или иных свойств материала, но и понимать, почему они изменяются», – пояснил специалист.

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

Жизнь под «нимбом»

Что такое полярные сияния и почему они могут быть опасны, как человечество может ухудшить ионосферу и к каким последствиям это приведет, можно ли вызвать искусственные полярные сияния, рассказал заведующий лабораторией физики околоземного пространства Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, доктор физико-математических наук Вячеслав Пилипенко.

— Что такое полярное сияние с точки зрения физики?

— По существу, это — гигантский газовый разряд. Мы все видели газоразрядные трубки, в которых электрическое поле ускоряет ионизированные частицы, и при столкновениях с молекулами газа в трубке возникает свечение. Абсолютно то же самое происходит над Землей: во время магнитной суббури частицы околоземной плазмы ускоряются в электрических полях, высыпаются в атмосферу, сталкиваются с ее молекулами и дают то сияние, которое мы видим в ночные часы.

Но полярные сияния на фоновом уровне существуют постоянно, даже когда мы их не видим. Вокруг полярных шапок Земли постоянно «висит» светящийся нимб — авроральный овал.  Днем или при сильной облачности мы его не видим, но спутники его видят постоянно. Во время магнитных бурь и суббурь авроральный овал резко расширяется и над наблюдателем все небо вспыхивает яркими фантастическими фигурами полярных сияний. Такие овалы полярных сияний обнаружены и у других планет Солнечной системы, например, у Юпитера. Таким образом, образование полярного сияния — это фундаментальное плазменное явление, которое мы еще не до конца понимаем, но видим у всех планет с магнитным полем.

— Полярные сияния – это просто красивое природное явление или оно как-то влияет на нашу жизнедеятельность?

— Полярные сияния – это не только завораживающее по красоте явление, но и индикатор возмущения космической погоды в околоземном пространстве. Высыпающиеся в верхнюю атмосферу потоки частиц, создающих полярные сияния, создают сильное возмущение ионосферы. В результате нарушается коротковолновая радиосвязь, которая идет через отражение от ионосферы, и спутниковая радиосвязь, если радиотрасса проходит через авроральный овал. Ионосферная турбулентность существенно осложняет жизнь глобальным навигационным спутниковым системам типа GPS и ГЛОНАСС.

В авроральном овале протекают интенсивные токи, которые возбуждают геоиндуцированные токи в линиях электропередач и трубопроводах, снижающих надежность их работы. Еще один технологический объект, который подвержен этому влиянию, — системы автоматической сигнализации на железных дорогах.

— А это-то каким образом?

— Рельсовая система автоматической сигнализации работает так: к рельсам подводится небольшой потенциал. Если на путях стоит поезд, происходит замыкание — реле срабатывает и загорается красный сигнал. Если же поезда нет, горит разрешающий зеленый свет. Железнодорожники заметили, что во время сильных магнитных бурь и полярных сияний беспричинно начинает срабатывать сигнализация — то есть, путь как будто бы занят.  Весь график поездов сбивается, потому что несколько часов подряд красный свет хаотически включается и выключается. Эти ложные срабатывания происходят за счет токов в поверхностных слоях Земли, которые наводятся при магнитных возмущениях и нагружают реле.

— Как космос влияет на земные технологии мы уже более-менее знаем. А промышленная деятельность человечества как-то влияет на околоземное пространство?

— Как ни удивительно, да! Околоземная плазма очень разреженная, там частицы не сталкиваются друг с другом, поэтому повлиять друг на друга и передавать энергию от одних групп частиц другим они могут только через электромагнитные поля. Одни частицы возбуждают волны, а те, в свою очередь, воздействуют на другие частицы и заставляют их изменить траекторию, высыпаться в атмосферу или ускориться.

Если же мы вмешаемся в жизнь космической плазмы с искусственным излучением, мы тоже на эти частицы начнем влиять. Например, обнаружено, что когда низкоорбитальный спутник пролетает над мощным радиопередатчиком, он видит, что поток энергичных электронов, высыпающихся в атмосферу, резко возрастает. Получается, над каждым таким передатчиком происходит искусственная модификация ионосферы, и возникает искусственное полярное микро-сияние. Даже есть выдвигаемая серьезными специалистами гипотеза, что провал в интенсивности внешнего радиационного пояса, образующийся на расстояниях порядка трех радиусов Земли, обусловлен именно постоянной работой многочисленных радиопередатчиков, сконцентрированных на средних широтах.

— А есть ли другие примеры?

— Другой тип гигантских излучающих электромагнитных антенн, охвативший всю планету, — это линии электропередач (ЛЭП). При большой нагрузке или под воздействием геоиндуцированных токов ЛЭП начинает работать в несбалансированном режиме и невольно становится крупномасштабным излучателем. Излучения ЛЭП, как на основной частоте 50/60 Гц, так и на высоких гармониках, регистрируются в космосе на околоземных спутниках над промышленно развитыми регионами планеты. И степень такого электромагнитного «засорения» космоса постоянно нарастает по мере технологического развития. Резкий скачок интенсивности «электромагнитного засорения» спутники отметили после запуска крайне-высоковольтных ЛЭП в Китае. На первый взгляд это кажется просто забавным, но этот эффект может иметь последствия, которые мы пока предсказать не можем. Уже сейчас в некоторых частотных диапазонах человечество начинает жить в электромагнитном окружении создаваемым не природой, а промышленной деятельностью.

— Вы говорили про непреднамеренное воздействие на ионосферу и космос. А есть ли попытки специально воздействовать на ионосферу и, может быть, даже вызвать полярное сияние?

— Такие эксперименты время от времени проводятся. Похоже, околоземная плазма находится в так называемом метастабильном состоянии, подобно перегретой воде в кастрюле, и даже небольшое воздействие может оказаться триггером неустойчивости в такой плазме. Вызвать искусственное полярное сияние пытались с помощью выброса с ракет ионизирующих газов, плазмагасящих соединений (вода), пучка электронов и т.п.

— Ну и как?

— Интересные локальные эффекты регистрировались, но настоящего полярного сияния, охватывающего полнеба, не получилось.

— А наземными средствами это можно попытаться сделать?

— Наверняка вы слышали про американский эксперимент HAARP на Аляске со сверхмощным радаром. Такой же HAARP у нас есть и в России — под Нижним Новгородом стоит установка «Сура», которая была построена еще во времена СССР. По мощности она уступает американской и работает на средних широтах, которые, может быть, не так интересны для геофизики, как высокие. Эти установки используются для радионагрева и искусственной модификации ионосферы. Один из изучаемых вопросов – можно ли специально подобранным радиоизлучением радара повлиять на радиационные пояса, которые представляют угрозу спутниковой электронике? Для этого, казалось бы, надо лишь подобрать частоту излучения, чтобы резонансным образом воздействовать на высокоэнергичные электроны радиационного пояса и принудительно высыпать их в атмосферу.

— Получилось «уничтожить» радиационный пояс?

— Пока нет. Хотя это вполне правдоподобный сценарий, но мне кажется, что удастся в лучшем случае вызвать только локальные эффекты, но не полное «уничтожение» радиационного пояса.

— Действительно ли с помощью HARRP можно управлять не только ионосферой, но и околоземным пространством, погодой и даже портить спутниковую электронику?

— Это сильное преувеличение. Такие нагревные установки действительно создают сильное возмущение ионосферной плазмы, но очень локальное. Повлиять же на глобальную динамику ионосферы, а уж тем более атмосферы в целом, они никак не могут. Вызвать полярное сияние тоже не получилось. От того, что мы создадим где-то в океане сильное бурление, океанские течения по-другому не потекут.

— Вы с коллегами создали систему, которая в онлайн-режиме предсказывает положение овала полярных сияний. Как она работает?

— Наша геоинформационная система опирается на уже установленную статистику между параметрами межпланетной среды и интенсивностью потоков частиц на низких орбитах. Такие измерения частиц разных энергий, высыпающихся в атмосферу, уже несколько десятков лет ведутся американскими полувоенными спутниками. Данные о потоках частиц можно пересчитать в интенсивность авроральных свечений. Далее наша система берет информацию о параметрах межпланетной среды, которые NASA передает в реальном времени на Землю, и строит по ним модель. Примерно за час — время подхода солнечной плазмы к Земле от межпланетного спутника — можно статистически оценить, где должен будет находиться авроральный овал. Овал сияний не стоит на одном месте, а постоянно «дышит». При сильных возмущениях космической погоды полярные сияния сдвигаются к более низким широтам. Так в 2003 году при сильной магнитной буре полярное сияние было видно даже в Москве.

— Сможет ли когда-нибудь человечество модифицировать ионосферу по собственному желанию?

— Давайте прикинем. Заметные возмущения ионосферы возникают при суббурях. В среднем при суббуре за несколько часов в ионосферу закачивается энергия порядка 6 ПентаДж. Эта энергия примерно соответствует 1 Мт ТНТ. Таким образом, чтобы «состязаться» с природой, нам надо каждые 3 дня взрывать в космосе мегатонный ядерный заряд. Во времена холодной войны американцы проводили эксперименты, StarFish и другие, со взрывами ядерной бомбы в верхней ионосфере, при которых возникали и искусственные полярные сияния, и сильные геомагнитные возмущения, а излученные высокоэнергичные электроны образовали искусственный радиационных пояс, остатки которого регистрируются до сих пор. Такие испытания сейчас запрещены, да и никакого смысла в них нет.

— Если мы мало чего можем сделать с полярными сияниями, то чем они интересны современной науке?

— Все околоземное пространство пронизано силовыми линиями геомагнитного поля, замыкающимися на Землю. И эти силовые линии направляют к Земле потоки частиц и всевозможных электромагнитных излучений. Таким образом, ионосфера оказывается гигантским экраном, на котором мы видим отклики околоземных космических процессов. Также и полярные сияния являются отражением тех космических катастроф и «космотрясений», которые происходят в сотне тысяч километрах от Земли.

Анна Урманцева

Атомный ренессанс набирает обороты

В потоке тревожных новостей о ходе военной операции на Украине и враждебных выпадах Запада против нашей страны как-то теряется информация о событиях позитивных и крайне важных не только для нас, но и для всего мира. Таким событием стал XII Международный форум ATOMEXPO-22, прошедший 21-22 ноября в Сочи на площадке научного Центра «Сириус». Согласно официальной информации, форум посетило свыше трех тысяч специалистов и гостей из России и еще 65-ти стран ближнего и дальнего зарубежья. В основном это были представители бизнеса, государственных структур и международных организаций.

Ключевое значение таких мероприятий в том, что они разрушают миф о международной «изоляции» нашей страны. И этот момент особенно важен в свете начавшейся корректировки глобальной стратегии развития энергетической отрасли, где вновь возрастает интерес к «мирному атому». Недавнее безудержное упование на возобновляемые источники энергии постепенно ослабевает и уступает место более продуманным и взвешенным подходам к дальнейшему развитию атомной энергетики. Это дает основание экспертам на полном серьезе говорить об атомном ренессансе. И в данном контексте такие мероприятия, как ATOMEXPO, становятся как никогда актуальными и своевременными.

Напомним, что Международный форум ATOMEXPO является крупнейшей выставочной и деловой площадкой, где обсуждается современное состояние и направления дальнейшего развития атомной отрасли. На полях мероприятия проходят многочисленные деловые встречи, во время которых подписываются различные соглашения и контракты.

Почему это так важно для нас именно сейчас? На то есть как минимум две причины. Первую мы назвали – растущий интерес к атомной энергетике. Вторая причина - неоспоримое лидерство России в ядерных технологиях. Начавшийся разворот к «мирному атому» является для нашей страны положительным трендом во всех отношениях. Это касается и прямой экономической выгоды, и нашего престижа на мировой арене.

Ситуация, таким образом, складывается в нашу пользу. О новом расцвете атомной энергетики прямо заявляет Международное энергетическое агентство. Теперь развитие данного направления начинают одновременно увязывать и с вопросами энергетической безопасности, и с дальнейшей декарбонизацией производства электричества и тепла. В настоящее время, по данным МЭА, атомная энергетика с ее установленной мощностью в 413 ГВт (расположенной в 32 странах) способствует достижению обеих целей. Это позволяет избежать 1,5 гигатонн (ГТ) углеродных выбросов и сэкономить мировое потребление природного газа на 180 миллиардов кубометров в год. Отсюда следует, что «мирный атом» не менее важен для достижения климатических целей, как и ВИЭ.

Таким образом, МЭА дает своё «благословление» дальнейшему строительству атомных электростанций и развитию ядерных технологий. В настоящее время, отмечает Агентство, на долю «мирного атома» приходится не менее 10% вырабатываемой электроэнергии. Правда, 2021 год не был особо показательным в плане прироста новых атомных мощностей, поскольку предыдущее выбытие 8 ГВт атомной энергии из-за принудительных остановок не смогли компенсировать вводом в эксплуатацию новых АЭС. По этой причине здесь отмечается падение на уровне 3 ГВт. Интересно, что новые мощности открывались в развивающихся странах, тогда как закрытие отмечалось у стран-членов «Большой семерки» - Германии, США и Великобритании. Однако тенденция к закрытию АЭС сходит на нет, и дальнейший рост мощностей неизбежен. В МЭА считают, что глобальные атомные мощности должны ежегодно увеличиваться где-то на 10 ГВт вплоть до 2030 года.

Нынешний год должен стать рекордным по объемам капитальных вложений в атомную энергетику. Так, если в 2018 году глобальные инвестиции на строительство атомных электростанций составили порядка 34 миллиардов долларов, то по итогам 2022 года их объем достигнет 49 миллиардов. При этом не менее 45% инвестиций придутся на страны ОЭСР. То есть «радиофобия» постепенно преодолевается и развитых странах, где «мирный атом» получает постепенную реабилитацию в глазах политиков.

Так, агентство Bloomberg прямо указывает на «атомное возрождение» и прочит США возможность наверстать упущенные позиции в данной отрасли. Сегодня в общем энергобалансе этой страны атомная энергия занимает прядка 18 процентов. Причем, основная доля этих мощностей была создана в разгар энергетического кризиса 1970-80-х годов. Поэтому средний возраст американских АЭС составляет примерно 36 лет. За последние десять лет было остановлено более 10 атомных реакторов, в основном из-за появления дешевого сланцевого газа и ВИЭ. Однако с тех пор, как фьючерсы на природный газ достигла самого высокого уровня за 14 лет, а фьючерсы на электроэнергию выросли с января на 50%, ситуация явно поменялась в пользу атомной энергетики. И при правильной государственной политике у «мирного атома» есть все шансы на успех.

Впрочем, тут же обнаружились и проблемы. Выяснилось, что долгие годы «простоя» сказались негативно на атомной отрасли в целом. Америка утратила лидерские позиции в ядерных технологиях. И похоже на то, что теперь американским специалистам придется заново учиться строить атомные электростанции и доводить начатое до завершенного состояния (некоторые проекты по строительству АЭС так и не были завершены, превратившись в сорокалетний «долгострой»).  

Тем не менее, печальный опыт прошлых лет был учтен, и есть надежда на то, что новое поколение атомных электростанций будет создаваться в рамках иной технологической модели. Возможно, былой гигантизм и связанные с ним колоссальные капитальные затраты, канут в лету. В настоящее время внимание сосредоточено на малых модульных реакторах (ММР), генерирующих в среднем по сто мегаватт (что примерно в десять раз меньше, чем для обычных реакторов). Малые модульные реакторы позволят наращивать мощность возводимого объекта постепенно, последовательно прибавляя новые малые реакторы, которые можно доставлять на место строительства уже в собранном виде прямо с завода (вместо того, чтобы двадцать лет возводить один большой реактор, что сильно растягивает сроки окупаемости вложений). Но в любом случае, считает эксперты, государство должно надежно подстраховать инвесторов.

Большим плюсом для нашей страны является то, что «Росатом» выступает, по сути, первопроходцем в деле создания малых модульных реакторов. Так, в 2020 году была введена в эксплуатацию плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов», состоящая из двух ММР. Над аналогичными технологиями теперь активно работают в США и Великобритании (в частности, этим серьезно занимается компания Rolls Royce).

Лидерство России в ядерных технологиях на Западе признают открыто. В некоторых особо «недружественных» странах по этому поводу даже возникает тревога.  В Великобритании, например, уже раздаются истеричные заявления о «ядерной хватке» Путина, которая может-де спровоцировать очередной энергетический кризис. Эксперт обращает внимание на то, что в борьбе за так называемую энергетическую независимость некоторые страны вполне разумно ориентируются на атомную энергию. Однако здесь их поджидает другая ловушка. Дело в том, что Россия не только добывает уголь, нефть и природный газ. В настоящее время наша страна вместе с Казахстаном держит под контролем 42% урана, необходимого для всех реакторов по всему миру. И эта статистика, отмечает автор, до жути похожа на ситуацию с газом. В настоящее время 20% поставок ядерного топлива для атомных электростанций ЕС приходится как раз на Россию. На долю США приходится 14 процентов. Еще 30% приходится на долю услуг по обогащению урана. Как видим, позиции России по ядерным технологиям выглядят впечатляюще. И они наверняка усилятся еще больше в случае атомного ренессанса. Конечно, кого-то в стане наших «геополитических» противников этот факт тревожит и раздражает. Но более всего, судя по всему, раздражает разрушение нелепых стереотипов о «лапотной» России.

Андрей Колосов

Рядовой-доцент?

Комитет Госдумы по обороне отказался поддержать законопроект, который предлагал ввести отсрочку от военной службы при частичной мобилизации для кандидатов и докторов наук. Члены комитета решили, что документ «не соотносится с подходом» действующих законов о мобилизации. Ранее в Минобороны также не поддержали инициативу.

«Предлагаемое законопроектом установление освобождения от мобилизации всех граждан, имеющих ученую степень доктора или кандидата наук, не соотносится с подходом, принятым в настоящее время в законодательстве Российской Федерации о мобилизации»,— сказано в заключении. Оно опубликовано в карточке законопроекта в базе Госдумы.

В комитете добавили, что отсрочка от мобилизации предоставляется при наличии исключительных обстоятельств или по состоянию здоровья гражданина. Отсрочка также может быть связана с определенным видом деятельности, отметили там.

Частичную мобилизацию в России объявили 21 сентября, 31 октября было объявлено о ее завершении. Официальный указ о прекращении мобилизации опубликован не был. В октябре депутат Госдумы от КПРФ Михаил Матвеев внес законопроект об освобождении кандидатов и докторов наук от призыва при частичной мобилизации. В Минобороны отказались его поддержать, назвав нецелесообразным. В декабре в Госдуму внесли аналогичный законопроект.

Новая космическая гонка

Если кто помнит, в популярном голливудском фантастическом боевике «День Независимости-2» американцы вместе с китайцами успешно колонизируют Луну, а потом совместно отражают атаку инопланетных захватчиков. Отметим, что это не единственный пример воображаемого единения США и Китая на космическом поприще. Голливуд как бы сигнализирует миру, кто на сегодняшний день  является самым достойным партнером американцев в деле покорения Солнечной системы. Россия из этого списка оказалась неожиданно вычеркнутой.

Впрочем, сценаристы несколько поторопили события. За последний год отношения между США и Китаем ухудшились настолько, что теперь впору снимать боевик о ядерной войне. Тем не менее, космическая тема с повестки не снята. Из-за энергетического кризиса и событий на Украине она не фигурирует в топе новостей, но грандиозные планы никто не отменял - ни в США, ни в Китае, ни в России. Если верить заявлениям политических лидеров упомянутых стран, мы находимся сейчас на пороге очередного витка борьбы за лидерство в космосе.

В конце ноября агентство Bloomberg распространило сообщение о китайских планах по освоению космоса. В течение ближайших десяти лет Китай намерен осуществить пилотируемый запуск на Луну. Строительство первой лунной базы, куда будут направляться астронавты, запланировано уже на 2028 год! Лунная база должна включать в себя посадочный модуль, бункер, орбитальный аппарат и вездеход. Энергоснабжение, скорее всего, будет обеспечиваться атомным реактором, что позволит организовать бесперебойное снабжение энергией в течение очень длительного периода.

Как мы знаем, в последние годы Китай проявляет особую активность на данном направлении, успешно осуществив несколько автоматических запусков. В 2019 году на обратную сторону Луны был высажен луноход, доставивший затем на Землю образцы грунта. Теперь на Южном полюсе должна появиться первая лунная база.  Данное место выбрано далеко не случайно: считается, что именно здесь высока вероятность обнаружения воды.  В этом смысле лунная программа предполагает широкое ОСВОЕНИЕ поверхности нашего естественного спутника. Но Луной дело не ограничивается. Другой целью является Марс, куда уже в прошлом году был направлен китайский космический аппарат.

Таким образом, приняв столь амбициозные планы, Китай бросает открытый вызов NASA. В этом у наблюдателей нет ни малейших сомнений: китайская космическая гонка осуществляется в пику США. И в вопросе об освоении Луны и Марса китайцы намерены перечеркнуть былые успехи американцев и продвинуться намного дальше. Другой важной вехой в этом отношении является строительство новой орбитальной станции Tiangong. Тем самым Китай отчетливо позиционирует себя в качестве ведущей космической державы. Причем, в конкуренции за лидерство Китай выстраивает дружеские отношения с нашей страной (вопреки фантазиям голливудских сценаристов). Во всяком случае, нынешнее китайское руководство выступило против инициированной Америкой программы ARTEMIS, являющейся современным «ремейком» знаменитой программы «АПОЛЛОН». В общем, в этих вопросах Китай пока что намерен действовать в союзе с Россией. В частности, обе державы намерены совместно завершить к 2035 году строительство базовой инфраструктуры для лунной станции. В настоящее время уже есть договоренности о совместной работе над запуском автоматизированной лунной миссии в 2025 году. При этом и китайская, и российская сторона заявляют об открытости своей программы и призывают к участию в ней ученых и специалистов со всего мира.

Тем временем США формирует свои космические союзы, которые в китайских государственных СМИ уже называют «космическим» аналогом НАТО. Как видим, освоение космоса принимает далеко не мирный характер, и этот факт серьезно настораживает наблюдателей. Фактически, разворачивается борьба за инопланетные природные ресурсы, на которых великие державы намерены зарабатывать миллиарды. И здесь конкуренция приобретает почти такой же накал, как и на Земле. Учитывая, что в нынешнем году борьба за глобальное лидерство перешла в «горячую» фазу, на мирное сотрудничество в космосе рассчитывать также не приходится.

Понятно, что США не намерены сдавать свои позиции Китаю, особенно в вопросе освоения Луны. В настоящее время американцы готовят повторные лунные миссии. Недавно прошло сообщение о том,  что в рамках новой программы на лунную орбиту выведен космический корабль NASA «Орион». В капсуле этого корабля находятся три испытательных манекена в полном снаряжении. Объект выведен в космос с помощью гигантской ракеты «Artemis». Таким путем американцы  тестируют возможность последующего запуска вокруг Луны, запланированного на 2024 год уже с участием астронавтов. Примерно в 2025 году вполне может состояться высадка людей на поверхность спутника. Иными словами, американцы планируют еще раз повторить свой прежний успех. Напомним, что последняя пилотируемая миссия американцев состоялась ровно полвека назад.

Сегодня в NASA уверенно заявляют о том, что ими делаются первые шаги к долгосрочным исследованиям дальнего космоса. По словам представителей Агентства, уже в нынешнем десятилетии астронавты начнут жить и работать на Луне. В рамках первого запуска космический корабль приблизится к нашему спутнику примерно на 96 километров. В течение своей 25-дневной миссии он «намотает» более двух миллионов километров – что является самым длительным путешествием, предназначенным для пилотируемых кораблей. В конечном итоге миссия завершится в Тихом океане, куда корабль должен приводниться 11 декабря нынешнего года (эта дата точно совпадает с датой возвращения на Землю астронавтов последней лунной миссии «Аполлон-17»  50 лет назад).

Если первый запуск увенчается успехом, он проложит путь очередным миссиям – «Artemis-2» и «Artemis-3». Здесь уже вместо манекенов будут люди. Первый экипаж осуществит облет нашего спутника, тогда как второй планируется для высадки на поверхность. Точные сроки названы условно. Возможно, миссия «Artemis-3» состоится не ранее 2026 года.   Кроме того, в рамках программы ARTEMIS запланировано строительство лунной орбитальной станции Lunar Gateway, предназначенной для научной работы астронавтов.

На этот раз в NASA намерены всерьез заняться изучением нашего спутника, для чего привлекаются космические агентства Европы, Канады и Японии. Совместными усилиями будет осуществлен «массированный» запуск различных роботизированных систем, которые начнут исследовать Луну на наличие признаков воды и залежей полезных ископаемых. И понятное дело, что после Луны должна последовать колонизация Марса. В данном случае наш спутник рассматривается как стартовая площадка для запуска марсианских ракет.

Впрочем, пока еще ученые не пришли к единому мнению относительно того, стоит ли отправлять на другие планеты людей. Не лучше ли полагаться исключительно на роботов? Однако сторонники пилотируемых запусков настаивают на том, что отправка людей в дальний космос способна стать источником вдохновения для сотен миллионов землян и тем самым дать новый толчок для научно-технического развития нашей цивилизации. Так уже было с прошлыми лунными программами, буквально «зарядившими» оптимизмом подрастающее поколение и возродившими популярность точных и естественных наук. Возможно, что-то подобное произойдет и на этот раз. Хотя абсолютных гарантий никто дать не сможет.

Николай Нестеров

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS