Ученые обнаружили самые древние следы присутствия человека современного типа в Арктике, относящиеся ко времени 40 тысяч лет назад (начало позднего палеолита). Открытие сделано благодаря исследованию костей животных, найденных на палеолитическом комплексе в Нижнем Приобье. Даты определены с точностью до 50 лет в Центре коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ» (ЦКП УМС). Работа поддержана грантом Российского научного фонда и объединяет большой круг исследователей: археологов, геологов, физиков и др.

Вопрос инициального заселения Арктики и Субарктики древним человеком современного типа (Homo sapiens sapiens) давно интересует ученых. Долина реки Обь нередко рассматривается как потенциальный путь миграций палеолитического человека. Считается, что человек современного типа пришел в Европу и Азию 50-60 тысяч лет назад. Но где он обитал до этого и как перешел через Урал? Долгое время господствовала гипотеза, что 12-30 тысяч лет назад север Западной Сибири покрывал большой ледник (так же, как север Америки и Европы). Южнее этого ледника располагался подпрудный бассейн, достигающий высотных отметок 130 метров. По этой причине считалось, что археологические памятники, относящиеся к периоду 30-40 тысяч лет назад, на севере искать бессмысленно. Это подтверждалось и практически полным отсутствием находок (орудий, стоянок, органики).

«Благодаря международной программе исследований с применением методов AMS-датирования и оптико-стимулирующей люминесценции нашим коллегам из Европы и России удалось доказать, что покровное оледенение на севере Западной Сибири 12-30 тысяч лет назад отсутствовало. Оно было гораздо раньше: 90-60 тысяч лет назад севернее Салехарда. Уровень ледниково-подпрудного бассейна в долине Оби не превышал 60 метров. Это уже совершенно другая палеогеографическая картина. На протяжении тридцати лет я был убежден в том, что на севере Западной Сибири присутствовали все условия для существования древнего человека, и вот нам представилась возможность попытаться это доказать: найти следы пребывания Homo sapiens sapiens на севере Оби 30, 40, 50 тысяч лет назад», — прокомментировал руководитель проекта, заведующий лабораторией Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН доктор геолого-минералогических наук Иван Зольников.

В рамках исследования ведутся поисковые работы в нижнем течении Оби. В 2020 году на палеолитическом местонахождении Кушеват, в отложениях древнего ручья, был обнаружен костеносный культурный горизонт, растянувшийся на десятки метров.

«Ручей существовал на протяжении 20-40 тысяч лет, сейчас он сместился вниз на несколько метров. Там встречаются интересные находки, которые мы периодически датируем. В частности, найдены два рога оленя со следами обработки. Всего из этого костеносного горизонта получено 20 дат (с возрастом от 40 до 20 тысяч лет назад); при этом возрастом 40 тысяч лет датированы костные остатки (рога), обработанные человеком. Таким образом, это первое открытие в низовьях Оби, свидетельствующее о присутствии человека на этой территории 40 тысяч лет назад», — сказал Иван Зольников.

Для определения возраста находок ученые используют метод ускорительной масс-спектрометрии (УМС). УМС — сверхчувствительный метод изотопного анализа, при котором производится тщательная селекция атомов вещества с подсчетом изотопов. Метод позволяет с высокой точностью датировать археологические находки и геологические породы, изучать состав атмосферы и ткани живых организмов разных исторических периодов.

Исследование проводится в Центре коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ», созданного Новосибирским государственным университетом совместно с Институтом археологии и этнографии СО РАН, Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН и Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. «Мы работаем с двумя ускорительными масс-спектрометрами. Один разработан Институтом ядерной физики (Уникальная научная установка УМС ИЯФ СО РАН). Второй, MICADAS, приобретен университетом у швейцарской компании. Установка запущена в январе 2022 года, в год на ней измеряется более полутора тысяч графитовых проб. Мало у кого в мире есть два ускорителя совершенно разных конструкций и два типа графитизаторов — это, думаю, уникальные возможности», — отметила директор ЦКП УМС, заведующая лабораторией изотопных исследований ИАЭТ СО РАН кандидат химических наук Екатерина Пархомчук.

На ускорительном масс-спектрометре ИЯФ СО РАН уже много лет изучаются образцы, которые ученым присылают со всех уголков России, а также из зарубежных лабораторий. «По точности наш УМС не уступает зарубежным аналогам: мы определяем дату с погрешностью в 50 лет. Особенностью установки является возможность датировать мельчайшие кусочки образца, не причиняя никакого ущерба находкам. Метод ускорительной масс-спектрометрии состоит в прямом подсчете количества атомов углерода-14 в образце, именно поэтому он гораздо чувствительнее других методов. Работа с археологами идет в непрерывном режиме. В частности, мы исследуем образцы косточек зверей, особенно те, которые человек пытался как-то обработать, и регулярно выдаем результаты», — рассказал главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН академик Василий Пархомчук. 

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

В телеграм-канале вице-президента РАН Алексея Хохлова появились размышления академика о проблемах, связанных с  разработкой новой системы оценки результативности научных исследований. Приводим сообщение полностью.

“В связи с проблемой разработки новой системы оценки результативности научных исследований сейчас активно обсуждается идея создания некоего «белого списка журналов». Имеется в виду, что это журналы высокого качества, так что публикации в них будут считаться «зачетными» с точки зрения научной результативности и заменят прежнюю систему учета статей в журналах WoS/Scopus. Выскажу некоторые соображения по этому поводу.

Задача отбора журналов для включения в «белый список» разбивается на две: отбор российских журналов и отбор зарубежных. По российской части изобретать велосипед особого смысла нет – эта задача довольно успешно решается при отборе журналов в Russian Science Citation Index (RSCI). Можно обсуждать какое-то усовершенствование системы отбора с учетом пожеланий экспертов ВАК с относительно небольшим расширением списка журналов, но создавать заново какую-то систему вряд ли целесообразно. Оценкой и отбором журналов должна заниматься РАН.

По зарубежным журналам вообще непонятно, кто и каким образом будет их оценивать, особенно с учетом ограничений доступа к полным текстам. Многие зарубежные журналы вообще российским ученым незнакомы, но это не означает, что они плохие. Скорее всего, будет, как и раньше, учитываться вхождение в базы данных WoS и Scopus, то есть фактически ничего не поменяется.

С другой стороны, в РИНЦ уже давно существует так называемое «ядро», куда входят все публикации российских ученых в журналах, индексируемых в WoS, Scopus и RSCI. По «ядру РИНЦ» отдельно рассчитываются все необходимые для оценки российских ученых и организаций наукометрические показатели. В частности, мы в РАН попросили elibrary рассчитать наукометрические показатели кандидатов в члены РАН именно по «ядру РИНЦ».

То есть для оценки научной деятельности в РФ уже существует отлаженная инфраструктура, не требующая дополнительного финансирования и времени на новые разработки.

Отдельного рассмотрения требует вопрос учета монографий и трудов конференций. В отличие от журналов, которые рассматриваются один раз и потом периодически проводится мониторинг их качества, каждую издаваемую книгу нужно оценивать отдельно. Исключение могут составлять только узкоспециализированные на научной литературе издательства, которые в течение многих лет держат планку качества на высоком уровне”.

Как мы уже писали ранее, энергетический кризис, усугубленный событиями на Украине, поставил европейцев перед непростой дилеммой относительно дальнейшего использования некоторых источников энергии. Например, «мирного атома». Напомним, что Еврокомиссия попыталась включить атомную энергетику в так называемую зеленую таксономию. Однако данное решение не был поддержано политиками отдельных стран, а равно и радикально настроенными экологическими активистами. Подобные разногласия (на что мы обратили внимание) могут иметь далеко идущие последствия, поскольку вынуждают нас критически отнестись к стратегии «зеленого» энергетического перехода.

Почему мы об этом вспомнили? Как мы понимаем, спор вокруг атомной энергетики имеет под собой некоторые основания, поскольку сам «мирный атом» давно уже заслужил дурную репутацию, и потому вызывает вполне резонные опасения со стороны широкой общественности. Однако, как выясняется, объективные обстоятельства порождают аналогичную дилемму и в отношении такого знакового направления в сфере возобновляемой энергетики, как биотопливо.

Известно, что производство этанола и биодизеля из растительного сырья является сегодня на Западе одной из важнейших индустрий, которую в свете политики декарбонизации начинают противопоставлять традиционной нефтегазовой отрасли. Казалось бы, в контексте «зеленой» климатической повестки у данного направления перспективы должны выглядеть обнадеживающе.  Учитывая возобновляемый характер биоэнергетики, она должна, по идее, быть в авангарде энергетического перехода. Однако, по мере углубления энергетического кризиса, биотопливо неожиданно попало в черный список со стороны борцов с глобальным потеплением.

Отметим, что споры на эту тему идут на Западе достаточно давно. Но на фоне украинского кризиса дебаты очень сильно обострились. Особое опасение вызывает перспектива дефицита продовольствия, вероятность которого возрастает по мере роста цен на энергоносители. Альтернатива в виде производства биотоплива в этом случае может только усугубить положение, считают некоторые эксперты. Так, согласно недавнему исследованию, количество этанола, ежедневно сжигаемого в странах ЕС в автомобильных двигателях, требует около 10 тысяч тонн пшеницы, что эквивалентно 15 миллионам буханок хлеба! Образно говоря, эти миллионы буханок каждый день бросаются в топку. И данная практика оправдывается «модернизацией» автомобильного транспорта, избавляющегося таким путем от ископаемого топлива.

По этому поводу одна из европейских неправительственных организаций заявила, что на фоне роста цен на продовольствие (вызванного российским вторжением на Украину) производство биотоплива выглядит аморально. Такая практика якобы совершенно неприемлема ввиду реальной угрозы глобального продовольственного кризиса. Отсюда вытекает принципиально важное требование к правительствам западных стран – немедленно прекратить использование кормовых культур для производства биотоплива. В противном случае, считают эксперты, цены на продукты питания выйдут из-под контроля. По их мнению, российское вторжение дестабилизировало европейские сельскохозяйственные рынки, создав там фактор неопределенности. В первую очередь это касается зерновых и масличных культур. Первые используются для производства этанола, вторые – для производства биодизеля. Эксперты напоминают, что на Россию и Украину приходится около четверти мировой торговли пшеницы и ячменя, примерно 15% - кукурузы и 60% - подсолнечного масла! Данный вид экспорта для десятка стран является важной составляющей продовольственной безопасности.

Отметим, что указанные выше аргументы в свое время были приняты к сведению Европейской комиссией, в результате чего на биотопливо распространились некторые ограничения. Как мы понимаем, данная мера идет вразрез с политикой отказа западных стран от российских энергоносителей, поскольку именно биотопливо выступает в качестве полноценной «зеленой» альтернативы традиционным углеводородам. Поэтому ограничительные меры вызвали вполне ожидаемое недовольство со стороны отдельных европейских политиков. Так, один из депутатов Европарламента открыто выступил против подобных ограничений. По его мнению, совершенно нелогично вводить запреты на биотопливо, одновременно реализуя политику перехода на возобновляемые источники энергии. Якобы развитие биоэнергетики полностью согласуется с целями снижения выбросов парниковых газов в транспортном секторе. Мало того, таким путем европейские страны снижают зависимость от углеводородов, а значит, и от «путинской» России.  

Более серьезные аргументы в защиту биотоплива приводят производители. Они обращают внимание на то, что данная индустрия поставляет на рынок не только топливо, но также и корма животным. То есть одно тесно связано с другим. Производители отмечают, что каждая тонна «возобновляемого» этанола автоматически производит тонну высокобелковых кормов.

Например, в 2019 году европейские производители этанола одновременно поставили на рынок более 4,5 миллионов тонн кормовой продукции. Это значит, что если бы в Европе не было налажено производство биотоплива, корма пришлось бы импортировать, параллельно закупая куда большие объемы нефтепродуктов, чем теперь. В связи с чем производители настаивают на полной замене ископаемого топлива биотопливом. В настоящее время, считают они, это будет вполне адекватным ответом на кризис.

Кроме того, европейский биодизель является сейчас основным инструментом декарбонизации автомобильного транспорта, который на сегодняшний день на 90% зависит от нефти. Заменить ископаемое топливо в данном секторе может только переход на биодизель, считают производственники.

Тем не менее, у борцов за экологию имеются куда более весомые аргументы (на их взгляд, разумеется). Совсем недавно появилось исследование ученых Принстонского университета и французской сельскохозяйственной исследовательской организации CIRAD, где было показано, каким образом индустрия биотоплива подрывает климатические цели западных стран. По мнению исследователей, вследствие проводимой на Западе  биоэнергетической политики происходит расширение площадей, занятых энергетическими культурами. Это расширение осуществляется, естественно, за счет сокращения лесов и иных угодий, способствующих депонированию углерода. Указанная тенденция вызывает у ученых тревогу, поскольку она явно противоречит климатическим целям.

Как подчеркивает один из авторов отчета, несмотря на заботу Еврокомиссии о сохранении биоразнообразия и о создании естественных поглотителей углекислого газа, все это в конечном итоге приносится в жертву ради биоэнергетики. Ситуация дополнительно усугубляется тем, считают ученые, что выделяя землю под энергетические культуры, европейцы вынуждены компенсировать это решение поиском дополнительных сельхозугодий за границей, и тем самым проблема приобретает глобальный масштаб. Получается, что развитие биоэнергетики в странах ЕС косвенно содействует уничтожению лесных угодий в других странах, в результате чего планы по снижению выбросов углекислого газа могут оказаться не выполненными в намеченные сроки.

В итоге мы приходим к совсем неутешительному выводу: производство биотоплива из сельскохозяйственных культур может оказаться вреднее для экологии планеты, чем производство ископаемого топлива! Авторы упомянутого исследования настаивают на том, чтобы потребление биотоплива в Европе было снижено до уровня 2010 года. При этом часть земель, отведенных под производства этанола и биодизеля, должно быть перепрофилировано под расширение лесных угодий или использовалось для производства продуктов питания.

Что касается декарбонизации транспорта, то, по мнению противников развития биоэнергетики, это наилучшим образом осуществляется через электрификацию. Электричество, в свою очередь, должно быть «зеленым» (то есть производиться за счет солнца и ветра).  

Пока что мы не можем сказать, чем закончится эта дискуссия, ибо она находится в самом разгаре. Но уже очевидно то, что даже в таких вопросах происходит столкновение между теми или иными участниками рынка. Образно говоря, производители тянут одеяло на себя, пытаясь выставить свои технологии в выгодном свете, дабы заручиться государственной поддержкой. Здесь вряд ли имеет место чисто академический подход к исследованию проблемы, поскольку материальные интересы выражены весьма отчетливо. Аргументы же подбираются под заранее выбранную позицию. Остается надеяться, что более объективную оценку по этим вопросам однажды выдаст российская наука, пока что не вовлеченная полностью в коммерческие интересы рыночных игроков.

Константин Шабанов

За последние годы на Юге России значительно снизилась урожайность таких сельскохозяйственных культур, как пшеница, ячмень и подсолнечник. Многие эксперты связывают это с истощением земель, в частности, со снижением плодородия почв. Важно учитывать, что за плодородие почв отвечает сложный комплекс, включающий почвенные микроорганизмы и растения. Однако на эти взаимоотношения также непосредственно влияет человек. Так, по словам ученых Южного федерального университета, при ежегодной вспашке земель происходит потеря органического вещества и за счет этого снижается уровень плодородия почв. В рамках научного исследования почвоведы провели сравнение содержания и запасов углерода в почве с отвальной (традиционной) и безотвальной (No-Till) обработкой черноземов Ростовской области в трех разных точках региона: в Октябрьском, Сальском и Песчанокопском районах.

«Наше исследование направлено на изучение влияния различных видов обработки почвы на содержание органического вещества, или гумуса, определяющего плодородие почвы и урожайность возделываемых культур. Стоит сказать, что технология No-Till применяется на изученных нами участках уже более 10 лет. На основе аналитических данных мы проводили расчет секвестрации, то есть накопления углерода в почве в результате применения технологии No-Till, расчеты расхода топлива и оценку урожайности пшеницы и подсолнечника», — рассказала ведущий научный сотрудник лаборатории «Агробиотехнологии для повышения плодородия почв и качества сельскохозяйственной продукции» АБиБ ЮФУ Татьяна Минникова.

Образцы почвы были отобраны на глубине корнеобитаемого слоя 0–30 см, а их анализ проводили в лабораториях кафедры экологии и природопользования и кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ. В результате оценки содержания углерода в почвах Юга России ученые установили, что вид обработки влияет на содержание почвенного углерода по ряду причин. Во-первых, использование отвальной вспашки снижает содержание почвенного углерода в среднем на 25–36%. Во-вторых, при использовании технологии No-Till потребление топлива сельскохозяйственными машинами ниже на 36%, чем при традиционной обработке ввиду совершения меньшего количества технологических операций. В-третьих, применение технологии No-Till приводит к снижению выбросов CO2 в атмосферу, а значит к накоплению углерода в почве в виде гумуса.

«Технология нулевой обработки или No-Till включает в себя поверхностную обработку почвы с сохранением пожнивных остатков растений на поле в виде мульчи, уникальную систему севооборотов, применение сидератов, удобрений, средств защиты растений. Мульча на поверхности почвы способствует сохранению влаги в почве и предотвращает ветровую и водную эрозию (разрушение) почвы. Это, естественно, положительные факторы, которые благоприятно влияют на уровень плодородия почвы и снижают антропогенную нагрузку на качество воздуха. При всем этом надо сказать, что при использовании технологии No-Till урожайность основных сельскохозяйственных культур Юга России (пшеницы и подсолнечника), на 21 и 27% выше, чем при традиционной обработке», — отметила Татьяна Минникова.

Поддержание уровня плодородия почв на Юге России и на всей планете неразрывно связано с содержанием органического вещества — почвенного углерода. Ежегодная отвальная вспашка приводит к снижению уровня плодородия вследствие ряда причин, например, из-за снижения влажности почв, нарушения структуры, переуплотнения и других факторов. Вследствие этого нарушается целостность звеньев цепочки «почва-микроорганизмы-растения» и уровень плодородия снижается. При традиционной обработке почвы ученые наблюдали сжигание растительности после сбора урожая, а при No-Till пожнивные остатки остаются на поле и запахиваются при посеве. При этом применение технологии No-Till обеспечивает сохранение влаги в почве, обеспечивает поддержание и восстановление уровня плодородия почв.

«Наше исследование, затрагивает разные области агрохимической безопасности не только на Юге России, но и в России в целом. Результаты по сохранению углерода в почве и снижению выбросов СО2 после применения технологии No-Till позволяют утверждать, что существует возможность повышения уровня плодородия почв и возможность снижения общемирового парникового эффекта, и это играет большую роль и имеет значение в сегодняшней экологической ситуации», — рассказала Татьяна Минникова.

Исходя из выводов ученых ЮФУ, для сохранения плодородия почв следует использовать безотвальную обработку почвы и, соответственно, есть ряд причин и факторов, чтобы заменить традиционную вспашку на технологию No-Till. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Processes.

Научная работа проводилось сотрудниками Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального университета при финансовой поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», проект № 14/2008 под руководством ведущего научного сотрудника, к.б.н. Светланы Сушковой.

В дальнейшем ученые планируют развивать исследования в этом русле и исследовать процессы накопления углерода в почве при использовании различных агротехнологий (No-Till, Mini-Till и др), ремедиации (восстановления) нарушенных почв при различных видах антропогенного воздействия (загрязнение нефтяными углеводородами, тяжелыми металлами, при пирогенном воздействии и вырубке лесов и других видах воздействия).

Мы уже неоднократно писали о том, что намерение западных стран преодолеть зависимость от российских углеводородов подталкивает тамошних руководителей к реализации откровенно фантастических мега-проектов. Чего только стоит реанимация проекта Desertec, по которому в Северной Африке должна возникнуть гигантская площадка по производству «зеленого» водорода. Как мы уже упоминали в своем месте, данный проект некоторые эксперты считают совершенно нереалистичным. Тем не менее, в его реализации уже сейчас участвуют десятки компаний (при содействии представителей власти).

Однако полету мечты нет предела. На очереди – поистине космический проект, о котором не так  давно заявило правительство Великобритании. Название проекта – Space Energy Initiative (SEI). Он реализуется в рамках инновационного портфеля Net Zero, в котором есть специальный раздел, посвященный… космической солнечной энергетике! В данном случае речь идет о создании первой в мире электростанции, расположенной на орбите. Согласно официальной информации, SEI дает старт разработкам в сфере космической энергетики для Великобритании, предлагая в больших объемах надежную и безопасную энергию, вырабатываемую независимо от времени суток, от времени года и от погоды. Предполагается, что для реализации проекта произойдет интеграция космических, энергетических, цифровых и производственных «экосистем». Проект должен стать совместным детищем правительства, научных организаций и производственных структур. Общая стоимость, на данный момент, оценивается на уровне 16 миллиардов фунтов стерлингов (около 21 миллиарда долларов США).

Как и следовало ожидать, столь масштабное начинание реализуется в рамках национальной климатической стратегии. Великобритания, как и страны-участницы ЕС, также стремится к полной декарбонизации к 2050 году.  Первая космическая электростанция должна заработать уже в 2035 году. А к середине 2040-х годов, по мысли инициаторов проекта, будет введена в эксплуатацию целая группа «солнечных» спутников первого поколения, которые заменят в Великобритании значительную часть традиционных генерирующих мощностей на ископаемом топливе. К указанному времени совокупная мощность космической энергосистемы может достигнуть 30 ГВт.

В чем основная суть этой грандиозной задумки? Для чего солнечные генерирующие мощности решили отправить в космос? Как мы знаем, главный упрек по адресу возобновляемых источников энергии (солнца и ветра) связан с их прерывистым характером, определяемым земными погодными условиями. Соответственно, выведя солнечные генерирующие мощности в космос, мы лишаем их этого (самого главного) недостатка. Поэтому космические солнечные электростанции (по замыслу) будут снабжать землян непрерывной «даровой» энергией. Инициаторы проекта исходят из того, что в настоящее время конструкции спутников, использующих солнечную энергию, уже достаточно хорошо развиты для реализации целой орбитальной системы. При этом правительство Великобритании заказало специальное исследование, якобы подтверждающее инженерную осуществимость данной концепции.

Что будет представлять собой эта генерирующая система? Стандартный вариант предполагает совокупность достаточно массивных «солнечных» спутников, размещенных на геостационарной орбите, на высоте около 1700 метров. Каждый такой спутник будет оснащен очень легкими фотоэлектрическими панелями и системой зеркал, концентрирующих на панелях солнечный свет. С одного спутника планируется получать примерно 3,4 ГВт электрической энергии. Электроэнергия будет преобразовываться в радиочастотное микроволновое излучение (с эффективностью 85%) и в таком виде станет передаваться на принимающие земные антенны, зафиксированные в определенной точке. Таким образом, «чистая» мощность, приходящая на землю, составит приблизительно 2,9 ГВт с каждого спутника. На земле с помощью выпрямляющих антенн электромагнитная энергия должна преобразовываться в электричество постоянного тока, который далее будет проходить через инвертор, подающий в сеть 2 ГВт мощности переменного тока.

Если верить разработчикам, данная система способна работать на полную мощность круглогодично и в любую погоду. При этом отмечается, что параметры микроволнового луча подобраны так, чтобы его нельзя было использовать в качестве лучевого оружия.

Разработчики рассчитывают на то, что космическая солнечная энергия может покрыть четверть потребностей страны в электроэнергии. Реализация этой инициативы, по мысли ее авторов, открывает для Великобритании возможность занять достойное место на принципиально новом рынке технологий и обеспечить энергетическую безопасность для своей страны. При этом они вполне дают себе отчет в том, что космическая энергия окажется далеко не самой дешевой. По предварительным подсчетам, система будет поставлять электричество по цене 50 фунтов стерлингов за один мегаватт-час. Это на шесть фунтов дороже, чем энергия от наземной ветряной электростанции и на девять фунтов – от офшорной электростанции. Однако у данного проекта есть другие неоспоримые преимущества (одно из них мы уже назвали). К тому же разработчики уверены, что создание таких космических энергосистем приведет к широкому международному сотрудничеству. Возможно, как раз на это и делается основной расчет.

Понятно, что столь массивные конструкции будут собираться по частям. Данный проект солнечной космической электростанции состоит из тысяч фрагментов, по отдельности запускаемых на орбиту. Предполагается, что в космосе сборка будет осуществляться роботами. Не удивительно, что к этой работе планируется привлечь компанию SpaceX, обладающую самыми передовыми (как принято считать) технологиями доставки грузов на орбиту. По крайней мере, британские парламентарии уже озвучивают такую возможность. Так, по словам члена парламента от консерваторов и председателя консультативного совета SEI Марка Гарнье, в реализации проекта должны принять участие «лучшие из лучших».  Расчет в данном случае расчет делается на тяжелые ракеты вроде Falcon Heavy, которые на сегодняшний день как раз имеются в арсенале компании Илона Маска. Кроме того, SpaceX работает сейчас над еще более мощным ракетоносителем, презентуемым в качестве многоразовой транспортной системы, предназначенной для перевозки грузов на околоземную орбиту, Луну, Марс и дальше. В частности, на околоземную орбиту за один раз можно будет вывести сразу сто метрических тонн полезного груза.

Впрочем, пока что эти головокружительные перспективы существуют только на бумаге. Тем не менее, Великобритания намерена начать запуски уже этим летом, используя те космические аппараты, что имеются в ее распоряжении на данный момент. Таким путем будет обозначен сам старт практический реализации проекта.

Как видим, правительство Великобритании всерьез решило сказку сделать былью. К сожалению, общее впечатление портит лишь одно досадное обстоятельство: то же правительство параллельно планирует… возобновить добычу угля на территории своей страны! Для этого в скором времени начнется (впервые за последние 30 лет!) разработка новой шахты в городе Уайтхейвен. Причина такого решения банальна и знакома до слез – Великобритания всеми доступными средствами стремится к энергетической независимости от «путинской» России. Космические электростанции запланированы на будущее. А жить (и выживать) приходится здесь и сейчас.

Николай Нестеров

Открытие выставки было приурочено к празднованию 65-летия Сибирского отделения Академии наук.

19 мая 2022 года на проспекте Академика Коптюга состоялось торжественное открытие уличной выставки «65 лет СО РАН / Люди эпохи», которое стало одним из пунктов программы праздничных мероприятий по случаю юбилея Сибирского отделения Российской академии наук.

Напомним, что Академия наук пришла в Сибирь намного раньше, еще в XVIII веке с экспедициями Мессершмита и других ученых. В 1944 году в непростое военное время заработал Западно-Сибирский филиал АН СССР, который внес, в частности, существенный вклад в ядерный проект Советского Союза. А 18 мая 1957 года было принято знаменитое постановление Совета министров СССР, начинавшееся со слов «Принять предложения академика Лаврентьева и академика Христиановича о создании Сибирского отделения Академии наук». Вторым пунктом постановления было – построить близ Новосибирска научный городок для ученых.

«Считается, что развитие Сибири, начиная с ХХ века определяет реализация на ее территории семи мега-проектов. Это Транссибирская магистраль, БАМ, освоение месторождений, строительство системы ГЭС… И одним из этих мега-проектов, вне сомнения, является создание Сибирского отделения Академии наук», — подчеркнул в своем выступлении на открытии выставки председатель СО РАН, академик РАН Валентин Пармон.

Он напомнил, про вклад науки в освоение богатейшие месторождения, развитие военно-промышленного комплекса и других отраслей, ставших основой экономики Сибири, сформировалась как самостоятельное направление здравоохранения медицина Севера, был накоплен уникальный багаж знаний о языке, истории и культуре народов, населявших восточную часть России. Да и в целом, создание и работа научных институтов заметно повысило интеллектуальный потенциал нашего макрорегиона.

«В истории Сибирского отделения были разные периоды, взлеты сменялись кризисами, наряду с успехами и мега-проектами, мы помним и массовый отъезд ученых за границу в 1990-е, и печально известную академическую реформу 2013 года. Но СО РАН с честью прошло эти испытания. Во многом, благодаря запасу прочности, который заложили в него его основатели», — подчеркнул Валентин Пармон.

Жизни и научному творчеству этих людей и посвящены стенды открывшейся выставки.

Накануне празднования 65-летия Сибирского отделения Российской академии наук в пресс-центре «ТАСС-Сибирь» ученые Академгородка поделились новостями о своей работе. Ее приоритетные направления раскрыл в своем выступлении председатель СО РАН академик РАН Валентин Пармон.

В числе главных приоритетов, по его словам – преодоление технологической блокады, в которую пытаются загнать нашу экономику. В рамках этой работы в СО РАН сформировано 12 экспертных групп, работающих по разным направлениям совместно с региональными властями. Часть наработок уже применяется на практике.

Один из примеров – запланированный в этом году запуск завода катализаторов для нефтепереработки в Омске на основе разработок Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. «Огромным успехом Сибирского отделения будет запуск самого крупного в этом году в постсоветское время завода катализаторов для нефтепереработки. Запуск этого завода, который строится полностью на разработках специалистов Сибирского отделения, гарантирует, что не будет никакой опасности по импортозависимости в этой стратегически важной зоне», – рассказал Валентин Пармон.

Ещё она инициатива СО РАН в рамках развития отечественной нефтепромышленности – проект под названием «Одуванчик».

«Вы наверняка в детстве читали «Приключения Незнайки» и помните, что Незнайка летал на воздушном шаре. Шар был сделан из каучука, который в советские годы производили из одуванчика под названием кок-сагыз. Оказалось, что этот природный каучук абсолютно необходим российской нефтепромышленности сейчас. Это связано с тем, что импорт каучука из гевеи из-за пандемии  уменьшился, и мы должны полностью опираться на российские возможности», — продолжил руководитель Сибирского отделения.

В числе других приоритетных направлений работы глава СО РАН назвал помощь российскому оборонному комплексу, участие в Большой Норильской экспедиции, а также исследования недавно отрытой новой разновидности человека.

Тему импортозамещения, но уже в медицине, продолжил директор НИИ онкологии Томского научно-исследовательского медицинского центра РАН академик Евгений Чойнзонов: «Говорить нужно не о замещении чего-либо недоступного, а в принципе о производстве конкурентоспособных отечественных продуктов и услуг». В качестве примера он рассказал, как при содействии корпорации «Росатом» планируется преодолеть сложности в разработке новейших онкологических радиопрепаратов, которая велась с участием шведского университета Уппсалы.

Продолжая тему лечения онкозаболеваний, академик рассказал про новые технологии в лечении и реабилитации больных злокачественными опухолями. Эта работа была отмечена Государственной премией РФ в области науки и технологий 2020 года. «Некоторые операции в области головы и шеи влекут калечащие последствия: например, удаление верхней или нижней челюсти. Вместе с коллегами из других институтов нами разработана технология восстановления лицевой геометрии биокерамическими имплантатами. Это возможно только за счет использования достижений различных наук: не только медицины и биологии, но и химии, физики, биологии, материаловедения и так далее», – отметил ученый.

Ранее мы уже рассказывали о проекте ученых Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН по созданию нового вида транспорта – циклолета (его опытный образец уже показали на выставке «Армия-2020). Он представляет собой беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки на циклических движителях. В числе преимуществ циклолета: малые габариты, низкий уровень шума, возможность посадки на неподготовленные негоризонтальные площадки и даже причаливание к вертикальным поверхностям. О том, как развивается этот проект, рассказал заместитель директора Института теплофизики к.ф.-м.н. Артур Бильский.

Сейчас ученые совместно с Фондом перспективных исследований работают сразу в двух направлениях. В рамках первого идет создание прототипа аппарата весом около 30 килограммов для перевозки небольших грузов и видеонаблюдения. Параллельно работают над прототипом циклокара, летающего автомобиля массой более двух тонн с циклическими движителями. Ученые уже испытали такой движитель в аэродинамических трубах и подтвердили, что автомобиль на таких движителях способен летать.  «Это экзотическая перспектива, но тем не менее осуществимая в ближайшие годы», - подчеркнул Артур Бильский. А еще, по его словам, циклолеты вполне могут плавать и даже выступать в роли небольшой автоматической гидроэлектростанции, работающей на силе течения.

Очень важной задачей в Сибирском отделении РАН считают обеспечение россиян доступным, разнообразным и качественным питанием. «В условиях санкций заострилась проблема продовольственной безопасности. Одним из факторов ее обеспечения является наличие современных, конкурентоспособных сортов культурных растений и пород домашних животных», – заявил руководитель научного направления Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН (СФНЦА), академик РАН Николай Кашеваров.

Он напомнил, что только за последние пять лет сибирские ученые-аграрии создали свыше 150 новых сортов сельскохозяйственных культур, в том числе критических с позиций продовольственной безопасности. «В результате 95 % посевных площадей овса, 84 % озимой и 80 % яровой пшеницы сегодня заняты сортами сибирской селекции», – подытожил академик. Напомним, львиная доля этой работы проделана селекционерами Сибирского НИИ растениеводства и селекции (филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН), о чем мы недавно рассказывали.

Есть успехи у сибирских ученых и на ниве животноводства. В частности, специалистами Якутского НИИ сельского хозяйства им. М. Г. Сафронова (в составе ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН») впервые в мире создана вакцина против опасного инфекционного заболевания — мыта лошадей, способного унести до четверти поголовья.

В своих выступлениях представители Сибирского отделения касались не только результатов работы, но и тех мер, которые они ждут со стороны государства, чтобы сделать эту научную работу еще более эффективной.

«В числе необходимых решений, которые мы видим, возможность более чёткого управления наукой со стороны Академии наук. Потому что многие существенные для страны проблемы, которые сейчас возникли, связаны с тем, что наука не может управляться менеджерами. Наука должна управляться специалистами. У нас для этого есть специалисты, в СО РАН работают одиннадцать объединённых учёных советов», – отметил Валентин Пармон.

Сергей Исаев

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) создают мегапиксельные инфракрасные матрицы, компонентную базу для радиофотонных систем связи и важнейшие составляющие навигационных систем ― полупроводниковые лазеры для миниатюрных квантовых стандартов частоты. Об этом стало известно на пресс-конференции, приуроченной к 65-летию Сибирского отделения РАН.

«У ИФП СО РАН богатый опыт в развитии и использовании метода молекулярно-лучевой эпитаксии, позволяющего выращивать тонкие полупроводниковые пленки, слой за слоем, с постоянным контролем толщины, вплоть до нанометров. Технология выращивания полупроводниковых структур на основе теллурида-кадмия-ртути ― флагманская для Института. В этой области ИФП является лидером в России. Одно из достижений Института ― создание мегапиксельной фоточувствительной матрицы форматом 2000 на 2000 элементов. Эта работа велась в интересах госкорпорации “Роскосмос”. Матрица чувствительна в инфракрасном диапазоне и предназначена для экологического мониторинга поверхности Земли, обнаружения пожаров, геологоразведки, наблюдений дальнего космоса», ― рассказал заместитель директора ИФП СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук Александр Германович Милёхин.

Фоточувствительный полупроводниковый материал выращивается на кремниевых подложках, что позволяет интегрировать синтезированные структуры в развитую кремниевую технологию создания полупроводниковых приборов. В частности, использовать кремниевые схемы считывания ― мультиплексоры, необходимые для создания конечного (пользовательского) изображения.

Как объяснил Александр Милёхин, подобные большеформатные матрицы изготавливаются только в двух странах ― в России (в ИФП СО РАН) и в США.

Другая разработка Института ― создание мощных сверхвысокочастотных фотодиодов, которые могут использоваться в телекоммуникационных системах для передачи высокочастотного аналогового сигнала по оптоволокну.

«Фотодиоды предназначены в первую очередь для применения в волоконно-оптических линиях связи, принимая световой сигнал и преобразуя его в электрический. Сверхвысокие рабочие частоты ― до 10 гигагерц — обеспечивают высокую скорость передачи информации: десятки-сотни гигабит в секунду на расстояния до сотни километров. В России такие фотодиоды изготавливаются только в ИФП СО РАН, есть и запрос со стороны потребителей», ― подчеркнул Александр Милёхин.

 Система трансляции аналоговых высокочастотных сигналов по оптоволокну включает несколько основных компонентов: лазер (на входе), передающий информацию с помощью света, электронно-оптические модуляторы, которые используются для обработки и «настройки» светового луча под характеристики радиосигнала и фотодиоды (на выходе) для регистрации светового сигнала.

«Фотодиод мы сделали, идет работа над созданием модулятора, и есть планы по разработке полупроводникового лазера, чтобы полностью замкнуть линейку оптоволоконной системы», ― сказал А. Милёхин.

Ранее специалисты ИФП СО РАН разработали миниатюрные одномодовые лазеры с вертикальным резонатором, для квантовых стандартов частоты (атомных часов), на основе паров атомов цезия и рубидия.

«Лазеры с вертикальным резонатором относятся к числу наиболее сложных и прецизионных полупроводниковых структур, которые могут состоять из 1000 слоев, толщиной от двух до семидесяти нанометров. Ошибка в десятую долю процента приводит к негодности структуры.

Атомные часы, где используется лазер с вертикальным резонатором, демонстрируют стабильность частоты на уровне 10^-11 (десять в минус одиннадцатой степени), что многократно превышает точность кварцевых часов. Широкое применение миниатюрных (размером примерно со спичечный коробок) квантовых стандартов частоты позволит значительно улучшить характеристики большого числа навигационных и телекоммуникационных систем», ― отметил Александр Милёхин.

Ученый добавил, что в последнее время возрастает интерес к достижениям Института у индустриальных партнеров. ИФП СО РАН может предложить не только небольшие устройства: «Мы можем производить приборы, например, спектральные эллипсометры. Сейчас на окончательной стадии разработки находится установка молекулярно-лучевой эпитаксии, которая будет функционировать в космосе», ― заключил он.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Ученые Института катализа СО РАН и Института неорганической химии СО РАН при поддержке Российского научного фонда создали на основе графитоподобного нитрида углерода фотокатализаторы для получения водорода под действием видимого света. Их преимущество состоит в ультрамалом содержании драгоценных металлов — даже одна сотая процента платины позволяет значительно повысить каталитическую активность. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal (импакт-фактор 13,273).

Ученые отмечают, что полученные результаты послужат научной основой для создания прототипов эффективных устройств для получения водорода под действием солнечного света. То есть, фактически, разрабатываемый подход может рассматриваться в будущем как основа для развития солнечно-водородной энергетики.

Новизна исследования состоит как в самом методе синтеза, так и в способе нанесения платины на носитель. «Мы применили предварительную обработку исходных реагентов и получили носитель фотокатализатора — графитоподобный нитрид углерода с высокой удельной поверхностью. Платину мы осаждали из нитратокомплексов. Это прецизионный метод осаждения, который позволяет получить высокоактивные материалы с очень малой массовой долей платины. Мы стартовали с одной сотой процента платины и показали, что при данном методе даже такая низкая доля активного компонента позволяет значительно увеличить фотокаталитическую активность», — рассказала автор исследования, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН, д.х.н., профессор РАН Екатерина Козлова.

Также ученые обратили внимание на интересный факт: во время осаждения комплексов платины и восстановления их водородом структура носителя частично выжигается, из-за чего образуются новые поры. Удельная поверхность материала возрастает практически в пять раз, за счет чего увеличивается активность фотокатализатора.

«Мы достигли не только очень высокой активности, но и роста удельной поверхности носителя — 290 квадратных метров на грамм, а это очень много для графитоподобного нитрида углерода. Обычными методами можно получить максимум 20–30 квадратных метров на грамм. То есть мы предложили метод, который одновременно позволяет наносить платину и увеличивать поверхность графитоподобного нитрида углерода in situ при нанесении», — пояснила Екатерина Козлова.

Помимо катализатора ученые создали прототип небольшого реактора для получения водорода под действием видимого света. Лабораторные тесты показали работоспособность реактора для топливного элемента мощностью в 1 Вт. Масштабировать реактор планируется в рамках проекта Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики», созданного на базе Института катализа СО РАН в конце 2021 года. Проект, в частности, предполагает создание уже в 2023 году укрупненных реакторов и развитие интегрированной системы — реактор для выделения водорода плюс водородный топливный элемент.

По словам ученого, в перспективе полномасштабный водородно-топливный процессор, который будет питать водородный топливный элемент, сможет обеспечивать электроэнергией отдаленные районы, где интенсивно светит солнце. Для этого потребуется только солнечный свет и реактор.

Ученые продолжают работать в рамках проекта РНФ. «Сейчас мы получили активные фотокатализаторы, которые позволяют получать водород из водных растворов органических веществ, а конечной целью проекта РНФ на ближайшие два года является получение катализаторов, которые будут работать в процессе полного фотокаталитического разложения воды на водород и кислород», — добавила Екатерина Козлова.

17 мая 2022 года в Институте ядерной физики СО РАН рассказали о новом этапе строительства Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Его задача – монтаж синхротрона-бустера, который должен будет разогнать пучок электронов, вылетающий из линейного ускорителя (другая часть комплекса СКИФ) до 3 млрд электрон-вольт. По образному выражению заместителя директора по научной работе ИЯФ СО РАН Евгения Левичева, для достижения такого результата требуется энергия, равная по объему двум с лишним миллиардов обычных батареек.

В СКИФ эту задачу будут решать с помощью бустера – установки, периметр которой равен 158 метрам и делится на 42 сегмента. Синхротрон состоит из сотен компонентов – магнитов, вакуумных насосов, элементов диагностики пучка и т.д., – которые устанавливаются на специальной подставке с точностью в несколько десятков микрометров (толщина человеческого волоса) относительно расчетного положения.

«Поскольку требуется столь высокая точность в установке магнитов, монтаж каждой секции осуществляется на специальном стенде, а уже потом готовые секции собираются словно конструктор ЛЕГО на месте в тоннеле комплекса СКИФ», - рассказал Евгений Левичев.

Для сборки крупноблочных сегментов используются специальные подставки (или «гирдеры» от girder – ферма, несущая конструкция), которые производит по заказу ИЯФ СО РАН АО «Воткинский завод». Посадочные поверхности гирдеров изготавливаются с высокой точностью и снабжены прецизионными механизмами для регулировки положения элементов ускорителя и их фиксации. Для обеспечения гарантии стабильности конструкции во времени, подставки должны отжигаться для снятия внутренних напряжений в металле. АО «Воткинский завод» оснащен всем необходимым оборудованием, включая печи для отжига, станки, которые позволяют прошлифовать четырехметровые изделия с точностью до 20 микрон.

Самый первый сегмент собран, и его монтаж показал, что все оборудование изготавливается ИЯФ СО РАН и АО «Воткинский завод» с требуемым качеством и точностью. По мере дальнейшего производства элементов ускорителя и подставок будут собираться новые сегменты установки. По расчетам сотрудников эти работы должны быть закончены до конца этого года. А зимой 2023-го начнется монтаж сегментов в тоннеле синхротрона.

Ученые подчеркивают, работа по строительству СКИФ ведется в соответствии с графиком и международная обстановка последних месяцев на ней пока никак не сказалась. Здесь сыграли свою роль сразу несколько факторов. Во-первых, более 80 % оборудования для ЦКП изначально предполагалось отечественного производства. Во-вторых, большая часть необходимых импортных комплектующих была приобретена до введения санкций против нашей страны. А то, что закупить не успели, смогут изготовить российские производители.

«Мы закупали оборудование за рубежом не потому, что это нельзя сделать в России, а для ускорения работы. Поэтому сейчас нет каких-то проблем, просто часть оборудования будет установлена на полгода или год позже, как максимум. Например, мы не успели закупить необходимые нам вакуумные насосы у европейского производителя, но уже достигнута договоренность с новосибирским заводом «Катод», которые готовы сделать нам насосы ничем не уступающие импортным аналогам», - рассказал помощник директора ИЯФ СО РАН Сергей Гуров.  

А источники питания, которые также не удалось заказать из-за санкций в Европе сделают в лабораториях самого Института ядерной физики.

Параллельно полным ходом ведутся и другие работы по строительству и запуску комплекса СКИФ. На начало лета запланирован запуск прототипа и получение первого электромагнитного пучка.

Сергей Исаев