Ученик Специализированного учебно-научного центра Новосибирского государственного университета (СУНЦ НГУ) сконструировал и изготовил специальное устройство, которое упрощает эксплуатацию установки электронно-лучевой сварки Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Эта установка позволяет делать вакуумно-плотные сварные швы высокой чистоты. Вакуумные камеры, изготовленные с ее помощью, не содержат микротрещин и микрополостей, благодаря чему их можно использовать при создании установок, где требуется высокий уровень вакуума.

Одним из базовых принципов СУНЦ НГУ является вовлечение учеников в научно-исследовательскую деятельность. Благодаря широкому спектру спецкурсов и научных семинаров физматшкольники имеют возможность получать знания из первых рук от ведущих ученых и заниматься настоящей наукой в лабораториях институтов Новосибирского научного центра СО РАН. Плодотворное сотрудничество у школы сложилось с ИЯФ СО РАН, в лабораториях которого фмшата разрабатывают изделия, которые можно применять в работе действующих установок.

«Для физматшкольников наряду с учебными дисциплинами обязательна проектная деятельность. В СУНЦ НГУ есть лаборатории инженерного конструирования, где ребята разрабатывают новые устройства. Я выступаю куратором: помогаю в реализации идей. Во время одного из семинаров в ФМШ с участием директора ИЯФ СО РАН академика Павла Владимировича Логачева ученики подняли вопрос, можно ли попасть в институт на практику с целью выполнения определенных проектов. Павел Владимирович, который всегда поощряет такой интерес, сразу же дал мне распоряжение взять нескольких фмшат к себе в лабораторию и найти им подходящее занятие. С тех пор каждый год несколько ребят приходят в институт», — рассказал лаборант СУНЦ НГУ, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Алексей Медведев.

Ученик 11 класса ФМШ Данил Тищенко узнал о возможности принять участие в работах ИЯФ СО РАН благодаря традиции шефства, которая предполагает, что ученики физматшколы, проучившиеся в школе год, делятся опытом с новым набором учащихся. Шефы Данила прошли практику в лаборатории ИЯФ и рассказали ему о такой возможности. «Я тоже загорелся идеей поучаствовать в исследованиях института. Мои шефы посоветовали обратиться к Алексею Михайловичу Медведеву, преподавателю нашего инженерного спецкурса, который по совместительству является сотрудником ИЯФ СО РАН. Договориться удалось быстро, и в декабре 2019-го я пришел к нему в лабораторию, на установку электронно-лучевой сварки. Сначала мне провели обзорный инструктаж, показали, как работает установка, объяснили, чем занимались здесь ребята до меня. Почти сразу наметилась задача, которую необходимо было выполнить: требовалось придумать и создать механизм, помогающий при открытии вакуумной камеры». — рассказал Данил.

Вакуумная камера — важная часть установки электронно-лучевой сварки. Внутри камеры размещаются опытные образцы будущих деталей из стали, меди и других материалов для сварки. «Когда воздух из камеры откачан, внутри создается вакуум, и на крышку действует сильное давление, соответственно, она очень плотно прилегает к вакуумной камере. И когда в конце цикла нам необходимо ее открыть и достать сваренную деталь, это превращается в трудновыполнимую задачу: несмотря на выравнивание давлений снаружи и изнутри установки, крышка прилипает намертво. Долгое время нам приходилось пользоваться для открытия камеры подручными инструментами. Хотелось разработать такую конструкцию крышки, чтобы она открывалась легко и практически без усилий», — пояснил Алексей Медведев.

Идея конструкции полностью принадлежит Данилу Тищенко. Он самостоятельно всё измерил и нашел подходящие материалы для своего изделия. «Я взял за основу решение, которое используется в воздушных винтовках. Там примерно такая же система: рычаг, который имеет больший пропил, что позволяет использовать его в комплексе с ручным насосом. Мне эта идея показалась подходящей с учетом того, что нужно было вращательное движение рычага переводить в поступательное движение поршня, и я взял ее на вооружение», — пояснил Данил.

Алексей Медведев подчеркнул, что выполнить эту маленькую, но ответственную задачу школьник смог за пару месяцев. «Но сама по себе работа, конечно, имеет продолжение, поскольку вокруг выполненной задачи наметился ряд подзадач, — сказал он. — Например, можно сделать не только рычаг для отпирания, но и автоматизировать задачу открытия/закрытия камеры, чтобы крышка двигалась сама, и не надо было подходить к ней. Сейчас приходится всё делать вручную, и это не всегда удобно. Можно создать какой-нибудь центрирующий механизм, который бы позволял быстро запирать крышку и при этом не прилагать столько физических усилий, как сейчас. То есть у этой задачи имеется вектор развития. Данил посмотрел, как в целом устроена работа, и, возможно, в дальнейшем сможет предложить что-то еще: новые идеи модернизации установки, эксперименты на ней, а может, в физике частиц его что-то заинтересует».

Алексей Медведев положительно оценил сложившийся опыт сотрудничества между организациями. «Эта инициатива в равной степени полезна обоим участникам, ФМШ — в плане активного вовлечения школьников в исследовательскую деятельность, ИЯФ — в плане выполнения различных работ или проверки различных идей, до которых обычно не доходят руки. Практически в каждой лаборатории найдется несложная задача по модернизации установки, или идея небольшого эксперимента, которые можно выполнить независимо от основной программы исследований. За счет сотрудничества с ФМШ часть этих задач удается реализовать: изготовить прототипы (либо даже работающие устройства), провести эксперименты», — сказал он.

Установка электронно-лучевой сварки ИЯФ СО РАН позволяет сделать полностью вакуумно-плотный дегазированный шов. Вакуумные камеры, изготовленные с ее помощью, не содержат микротрещин и микрополостей, и могут использоваться при создании высоковакуумных трактов. Изделия, изготовленные с помощью электронно-лучевой сварки в ИЯФ СО РАН, используются в российских и зарубежных научных установках, например, в Европейском исследовательском центре ионов и антипротонов – FAIR.

Пресс-служба ИЯФ СО РАН
 

12 мая 2021 года в новосибирском Академгородке прошла II-я Научная конференция «Великая Отечественная война. Победа и наука». Организаторами конференции выступили Сибирское отделение РАН, Институт истории СО РАН, ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», а также Совет старейшин Сибирского отделения.

В работе конференции приняли участие заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова, мэр Новосибирска Анатолий Локоть и председатель Президиума СО РАН академик РАН Валентин Пармон.

В своем приветственном слове Валентин Николаевич отметил:

– Я очень благодарен академикам Молодину и Колчанову, которые в прошлом году инициировали проведение этой конференции. Безусловно, мы помним, что победу в войне одержал весь советский народ. Но нельзя было победить столь сильного врага голыми руками, поэтому мы говори о вкладе науки в нашу общую Победу. И тех ученых, кто участвовал в создании новых видов вооружений, и тех, кто решал задачи обеспечения страны стратегическим сырьем, и тех, кто принимал непосредственное участие в боях Великой Отечественной.

Если в программе первой конференции больше внимания уделялось знаменитым ученым Академгородка, занимавшимся в годы войны важными научными изысканиями, то в этом году ряд докладов посвятили академикам-фронтовикам.

Один из них - «От солдата – до академика: жизненный путь Дмитрия Константиновича Беляева» - прочитал научный руководитель ИЦиГ СО РАН академик РАН Николай Колчанов. С тезисами доклада можно ознакомиться на сайте конференции 

Говоря о послевоенном периоде жизни академика Беляева, Николай Александрович не только подробно рассказал о знаменитом на весь мир эксперименте по доместикации лисиц, но и осветил роль Беляева в возрождении генетики в СССР после погрома, устроенного этой науке «лысенковцами».

Другие доклады были посвящены академикам Г.И. Будкеру, С.С. Кутателадзе и А.В. Ржанову.

Еще ряд выступлений касался разным аспектам вклада сибирской науки в Победу над фашистской Германией. Так, руководитель НИИКЭЛ – филиала ИЦиГ СО РАН, профессор, д.м.н. Андрей Летягин рассказал о пути, который прошла в своем развитии военная медицина в годы войны.

Начиная в тяжелейших условиях первых месяцев войны, когда не хватало ни людей, ни лекарств, ни опыта оказания помощи раненым в столь огромным масштабах, была выстроена система военной медицины, способная решать эти задачи. И один из главных результатов ее работы – 17 млн бойцов, вернувшихся в строй после лечения в госпиталях и медсанбатах.

«К сожалению, последними поколениями врачей этот бесценный опыт был во многом утрачен, - констатировал Андрей Юрьевич. – И плоды этого стали очевидны в период пандемии, когда мы видели растерянность руководителей медучреждений, очереди из автомобилей «скорой помощи» и так далее. И сейчас мы вновь обращаемся к опыту той поры, поскольку тогда наша медицина успешно справилась с куда более сложной задачей».

Подводя итоги конференции, ее организаторы еще раз отметили, что она остается актуальной, и выразили пожелание активнее привлекать к участию в ней молодое поколение. А тем для новых выступлений, отметил заместитель председателя СО РАН академик РАН Василий Фомин еще достаточно: «Самое главное — основное внимание в работе конференции нужно уделять именно ученым-сибирякам, кто работал здесь до, во время и после войны, кто приехал сюда с целью создания нового научного центра — тем героям во всех смыслах, которые заложили основу нашей сегодняшней жизни».

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

В Год науки и технологий в обращение вышли марки, посвященные отечественным техническим достижениям, среди которых — беспилотный аппарат «Циклон», разработанный с участием Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН.

В аннотации на сайте Минобрнауки РФ сообщается: Проект «Циклон» — это общее название для циклолётов вертикального взлета. Один беспилотник способен транспортировать до 20 кг, оставаясь при этом незамеченным. Аппарат выполнен из карбона и обладает гибридной силовой установкой: бензиновый двигатель с генератором и электродвигатели с аккумуляторами. Проект разработали Фонд перспективных исследований совместно с Институтом теплофизики СО РАН и научно-производственное предприятие «Автономные аэрокосмические системы».

Марка с «Циклоном» выпущена в блоке с тремя другими, на которых изображены антропоморфный робот Фёдор, военная автономная платформа «Маркер» и необитаемый глубоководный аппарат «Витязь». Номинал каждой марки 24 рубля, их размер  37×37 мм (листа: 88×103 мм), тираж блока 110 тысяч, автор рисунков художник-дизайнер Роман Комса из издательского центра «Марка».

​Валерий Чичканов, член-корреспондент РАН, доктор экономических наук: 

Проводимая с 2013 г. реформа РАН, с учётом предшествующих лет слабого финансирования, обнажила целый ряд проблем, которые пока не удалось решить. Да и сама реформа создала добавочные проблемы.   
 

Что же нужно делать для развития Россий­ской академии наук?

Во-первых, активнее информировать бизнес и правительство об имеющихся разработках и патентах. Во-вторых, выстроить систему взаимодейст­вия науки и производства, создав единый интегрированный комплекс РАН с теми организациями, которые проводят прикладные исследования и осуществляют разработки – «Ростех», «Роснано», АФК «Система», «Сколково» и др. Это повысит эффективность внедрения научных результатов в производство.   

В-третьих, необходимо внести изменения в закон «О науке...» и подчинить институты РАН центральным органам управления академии. Напомню, в ходе реформы РАН её лишили институтов де-факто, а затем и де-юре, подчинив их Министерству науки и высшего образования. Это усложнило внутреннюю координацию и проведение единой научной политики. Кроме того, у общественности возник весьма искажённый образ Академии наук как патриархальной организации, которая якобы мало что даёт обществу. Это абсолютно несправедливое мнение. 

В-четвёртых, требуется изменить подходы при организации выборов в РАН. Надо проводить комплексный анализ дос­тижений претендентов в рамках секций и комиссий, полагаться исключительно на опубликованные ими работы.   

В-пятых, РАН в перспективе должна играть ведущую роль в проведении государственной экспертизы. Речь не только об экспертных советах и консультациях – они уже осуществляются. Нужна единая система госэкспертизы, которая поможет в реализации национальных проектов и закона «О стратегическом планировании в РФ». 

Отмечу, что у РАН есть наиважнейшая функция – объединять учёных, причём не только российских. Она является площадкой для обмена мнениями, и нужно расширять её границы. В качестве рассматриваемых академией проблем стоит брать краеугольные для всего человечества вопросы. Например, 17 целей устойчивого развития, которые были утверждены ООН в качестве базовых. Выходя с такой инициативой на международный уровень, РАН может предложить известным академиям – например, США, Франции, Китая и другим – проводить эти мероприятия совместно. Такая работа потребует больших усилий, объединения мирового научного сообщества, но у нашей академии есть силы, чтобы её начать. А в будущем это взаимодействие способно принести большие плоды. 

Мы не раз писали о наших соотечественниках-ученых и изобретателях по разным причинам, покинувшим страну и реализовавшимся в эмиграции. Их судьба сложилась тоже по-разному. Бывает, как в случае с Сикорским, когда фамилию знают миллионы, но большинство не сможет конкретизировать, в чем же был его вклад в развитие авиации как конструктора. Бывает, наоборот. Число наших граждан, смотревших цветное кино на домашних видеомагнитофонах на порядки превышало тех, кто знал, что у истоков этой технологии стоял русский электроинженер и военный пилот Александр Понятов. С Николаем Минорским (1885 - 19) история обошлась еще жестче: его имя в родной стране оказалось практически забыто, его изобретения – известны относительно узкому кругу специалистов, но его с полным правом считают ученым с мировым именем.

Впрочем, поначалу казалось, что в будущем его ждут не научная работа, а успешная карьера военного моряка. После окончания гимназии, он подает добровольное прошение о зачислении на службу и становится юнкером 18-го флотского экипажа Балтийского флота. В отличие от армии, юнкер на флоте – не курсант военного училища, а вольноопределяющийся (доброволец), который мог претендовать на офицерский чин, в случае успешной сдачи экзаменов по программе Морского корпуса.

А вскоре юнкер Минорский побывал и в первом столкновении, правда, не с иностранным противником. 20 июля 1906 года учебное судно «Рига» (по сути, плавучая казарма, где новобранцы проходили «курс молодого бойца») встретилось в море с крейсером «Память Азова», где случился мятеж. Мятежники, подняв красный флаг, спешили в Ревель, надеясь поднять там вооруженное восстание. Встретив «Ригу», они попытались высадиться на ее борт, посчитав, что два захваченных корабля лучше, чем один. Но офицеры и юнкера «Риги» быстро разоружили и заставили сдаться сторонников мятежников среди своей команды, а капитан учебного судна умелыми маневрами предотвратил угрозу абордажа и сумел оторваться от крейсера. За свои действия юнкер Минорский был награжден серебряной медалью «За храбрость» на георгиевской ленте.

Затем было повышение в гардемарины, новые плавания (на крейсере «Богатырь») и, наконец, в апреле 1908 года – успешные экзамены и присвоение офицерского чина поручика. Но к этому времени жизненные планы Николая Минорского изменились и уже через месяц он подает прошение о зачислении его в запас. Он едет учиться, сначала в университет Нанси (Франция), потом – в Санкт-Петербургский политехнический институт, где получает диплом инженера-электрика.

Но на дворе 1914 год и его ждет новый поворот судьбы: вместе с началом войны поручика Николая Минорского призывают из запаса на службу, младшим минным офицером на линейный корабль «Севастополь» (в то время в заведовании минёров находилась вся корабельная электротехника). В силу ряда причин, линкор «Севастополь» за время войны совершил лишь один боевой выход, но Минорский не сидел без дела в кронштадтских казармах. Его познания в технике обратили на себя внимание командования и вскоре в его ведении оказалось оснащение кораблей флота гироскопическими компасами (которые в то время были технической новинкой). На практике это означало: организовывать закупки новой техники, в том числе за границей, устанавливать ее, обучать эксплуатации и ремонту. И все это в условиях идущей не первый год войны. Но Минорскому словно было мало этой нагрузки и в 1916 г. он пишет и издаёт книгу «Гироскопический компас» –  первый в России учебник для подготовки специалистов по этим новым приборам. А кроме того, активно занимается конструкторской и изобретательской деятельностью. К началу 1917 года он создает два новых электронавигационных прибора. Первый наносил на карту путь корабля на основе данных о его курсе и скорости, передаваемых с гирокомпаса и лага. Позже аналогичные устройства стали называть одографами.  Второй - «гирометр» - был создан на основе гироскопа и предназначен для измерения углов рыскания на ходу корабля. Это был первый шаг к разработке автоматических систем управления кораблем, которые и принесли впоследствии Минорскому мировую славу.

Командование флотом заинтересовалось гирометром и Минорского отправили в командировку в Лондон, где предполагалось изготовить опытную партию устройств, чтобы затем испытать их на линкорах Балтийского флота. Пока приборы делают, Минорский выполняет ряд других поручений военно-морского ведомства, одно из них приводит его в Париж, где он и встречает новости о большевистском перевороте в Петрограде.

В этом водовороте событий, разрушившем прежнюю систему военного управления, о Минорском просто забыли. Понимая, что новой власти его приборы не нужны и не интересны, в середине 1918 года он принимает решение не возвращаться в Россию, а эмигрировать в США. Здесь он вскоре стал помощником известного изобретателя Чарлза Штейнмеца, с помощью которого получил должность профессора Пенсильванского университета. На этой должности, в 1922 году он опубликовал главную теоретическую работу своей жизни «Курсовая устойчивость тел с автоматическим управлением». Эта работа стала одной из первых формально математически обоснованных публикаций по теории автоматического регулирования на английском языке, она поставила автора в один ряд с Джеймсом Максвеллом, Джоном Раусом и Адольфом Гурвицом.

Главным научным достижением Минорского стало теоретическое обоснование работы одного из важнейших (по сей день) компонентов систем автоматизации – т.н. ПИД-регулятора (от Proportional Integral Derivative (PID) controller - пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование).

Сегодня ПИД-регуляторы используются в самых разных системах автоматического управления: от промышленных роботов и контроллеров энергетических установок до систем стыковки космических аппаратов. Но первые регуляторы, работающие на этом принципе, были созданы на основе расчетов Минорского для кораблей и исходили из особенностей управления ими, прежде всего, инерционности. В этом отношении управление плавающим судном сильно отличается от управления колесными средствами, на движение судна сильнее влияет множество факторов, напрямую не связанных с движениями руля (например, течение или скорость ветра).

Попытки создать некий регулятор движения судов, учитывающий и компенсирующий эти факторы, предпринимались и раньше. На той же лондонской фирме Sperry, где в 1917 году разместили заказ на гирометры Минорского. Но это были чисто эмпирические проекты, не имевшие значительных успехов. Минорский же создал серьезную теорию, основанную и на эмпирике, и на математическом аппарате.

Наблюдая за действиями опытного рулевого, он заметил, что тот никогда не поворачивает руль пропорционально требуемому углу поворота, а заранее вносит поправку, учитывающую предыдущие повороты и то, с какой скоростью судно реагирует на его действия. Минорский определил, что выработанный рулевым угол поворота складывается из трёх величин: P – пропорционально поправке, I – интегральная оценка поведения в прошлом и D – оценка скорости реагирования судна на управляющее воздействие. Это наблюдение стало исходным пунктом для всей последующей работы, где он ввёл ещё и фундаментальное для автоматического регулирования понятие «запаздывание». Но самое главное, он первым сумел объединить в одном приборе все три компонента – P, I, D.

 Вскоре прибор прошел практические испытания на линкоре USS New Mexico, затем исследования были продолжены в Стэндфордском университете, куда пригласили работать и Минорского. Коллеги по университету называли Минорского основателем нелинейной механики в США, но несмотря на признание научных достижений, практическая сторона его деятельности осталась достаточно скромной, скорее всего потому, что он опередил своё время, эпоха наукоёмких стартапов наступила через несколько десятилетий.

Сергей Исаев

Атомная энергетика находится сейчас не в лучшем состоянии. Данный факт сам по себе способен вызвать недоумение ввиду того, что он плохо согласуется с глобальным курсом на сокращение эмиссии парниковых газов. Как мы знаем, прогрессивная мировая общественность «приговорила» ископаемое топливо как не соответствующее целям низкоуглеродного развития. Казалось бы, именно сейчас «мирный атом» должен быть поставлен во главу угла, особенно если учесть, что что-то подобное предрекалось еще 50-60 лет назад.  И, тем не менее, в качестве альтернативы ископаемому топливу выдвинули возобновляемые источники энергии вроде ветра и солнца. Атомной энергетике также вынесли «приговор», как и в отношении угля.

Это обстоятельство было специально разобрано на прошедшей в марте Экспертной сессии РАН, посвященной проблеме низкоуглеродного развития нашей страны. «К атомной энергетике отношение сейчас специфичное. Мы потеряли доминирующую симпатию, которая была все предыдущие годы», - с печалью констатировал советник президента НИЦ «Курчатовский институт» Виктор Цибульский. И, тем не менее, заметил ученый, еще не все потеряно. Несмотря на весь скептицизм, у атомной энергетики есть неоспоримые преимущества перед ВИЭ. К примеру, для того, чтобы построить ветряную электростанцию, вам придется на один киловатт установленной мощности затратить почти тонну материалов. Если же говорить об атомной электростанции, то материала понадобится в десять раз меньше. Как мы понимаем, на порядок будет отличаться и эмиссия парниковых газов при изготовлении оборудования для ветряных электростанций и для атомных электростанций.

Вроде бы, речь идет о совершенно объективных показателях. Несмотря на это, признаёт Виктор Цибульский, за последнее десятилетие атомная энергетика по установленным мощностям «просела» на четыре десятых процента, в то время как во всех остальных энергетических отраслях наблюдался прирост. В настоящее время доля атомной энергетики в мировом производстве энергии составляет всего 10% (десять лет назад было 16%). И до сих пор многие страны продолжают от нее упорно отказываться. В чем же причина? – задается вопросом ученый.

«Мы полагаем», - говорит Виктор Цибульский, - что главная причина связана с радиофобией. Другого объяснения мы не видим. Люди просто боятся радиоактивности, которая может быть высвобождена из реактора». Если же ставить вопрос о снижении эмиссии парниковых газов за счет использования атомной энергии, то нам никак не обойтись без увеличения масштабов, считает ученый.

Та доля атомной энергетики, которая есть сейчас, погоды здесь не сделает совершенно. Но как можно увеличить этот масштаб в условиях массовой радиофобии? Выход, на его взгляд, - в переходе на принципиально новые технологии атомной энергетики. То есть данная отрасль должна серьезно преобразиться, что, в свою очередь, поможет справиться со страхами перед радиацией.

Чтобы люди не боялись радиационного заражения, необходимо убрать его источник, считает Виктор Цибульский. Для этого, уточняет он, необходимо по-новому организовать топливный цикл, который будет экологически безопасен. В данном случае не нужно перерабатывать облученное топливо, не нужно вскрывать изолированные тепловыделяющие элементы. «Они герметичны, и могут спокойно простоять какое-то время. Природа сама с ними справится и уничтожит радиоактивные изотопы, переведет их в нормальное стабильное состояние», - отметил ученый.

Главный принцип перехода к новой технологии – разделение производства ядерного топлива и производства энергии из него. По словам Виктора Цибульского, это должно происходить не в одном месте, а в разных местах. «И тогда, - говорит ученый, - мы сможет создать приемлемую для людей конфигурацию атомной энергетики. Безопасность в этом случае будет полностью гарантирована. Вы просто не будете лезть в радиоактивные вещества там, где это опасно». В принципе, здесь нет ничего абсолютно нового, напоминает Виктор Цибульский. Такие идеи, по его словам, высказывал еще Курчатов. «Все эти вещи давно известны, и все они продвигаются», - заметил он.

На сегодняшний день есть только две страны, способные нормально решить задачу перехода к новой атомной энергетике – это Россия и США. И решение этих задач, подчеркивает Виктор Цибульский, может кардинально изменить ситуацию на энергетическом рынке. У России, отметил ученый, есть очень серьезные мотивации к тому, чтобы заниматься разработкой новых технологий в сфере атомной энергетики. Главная причина в том, что нам для этого ничего не нужно закупать. То есть Россия, фактически, способна создать полный технологический цикл, в чем видится огромное преимущество. Если не будет такого технологического перехода, то атомная отрасль начнет банально деградировать – до тех пор, пока не «пожрет» все запасы урана. И в «Росатоме» данную ситуацию осознают прекрасно.

Пока еще Россия находится в приоритете, напоминает Виктор Цибульский. Она успешно продает реакторы, разработанные еще в 1980-х годах. И до сих пор в этом отношении чувствует себя замечательно. Но для перехода на новые технологии нам предстоит активизироваться. Вопрос: может ли новая климатическая повестка стать источником мотивации для такого развития? Ученый предлагает немного подождать и понаблюдать за происходящим, поскольку, на его взгляд, чрезмерное увлечение ВИЭ вряд ли приведет к чему-то хорошему. Данный тезис, конечно же, разделялся не всеми участниками Экспертной сессии. Слышались и возражения со стороны специалистов, чья деятельность непосредственно связана с возобновляемой энергетикой.

Тем не менее, вопрос о будущем атомной энергетики требует научно обоснованного ответа, и его необходимо обязательно включать в климатическую повестку. На этом, в частности, настаивает Президент РАН академик Александр Сергеев. Необходимо отстаивать перед зарубежными партнерами важную роль «мирного атома» в деле перехода на рельсы низкоуглеродного развития. У России, безусловно, в том есть прямая заинтересованность. С одной стороны, нам удалось бы несколько сгладить проблему относительно «углеродоемкости» нашей экономики (ввиду тревожной перспективы выплат по трансграничному углеродному налогу). С другой стороны, если бы атомная энергетика была реабилитирована в глазах общественности и получила «второе дыхание» для своего развития, у России был бы неплохой шанс стать лидером как раз на этом направлении (чего нельзя сказать о лидерстве в возобновляемой энергетике, где наши позиции выглядят слишком скромно). Для этого, безусловно, необходимо вести работу с общественным мнением и даже использовать лоббистские возможности наших политиков и руководителей крупных компаний.

Есть ли у нас союзники на данном направлении? Здесь далеко не всё однозначно. Так, Франция, располагающая весьма внушительной атомной генерацией, приняла планы по ее сокращению (в пользу ВИЭ, конечно же). Поэтому в Европе найти союзников трудно ввиду форменного помешательства европейцев на возобновляемых источниках. Большой интерес к развитию атомной энергетики есть у Китая. Это страна вообще пытается «прибрать к рукам» все важные стратегические направления, включая и «мирный атом». Однако, как искренне признался Виктор Цибульский, с Китаем нужно держать ухо востро, ибо союзник он очень непростой. Остается, пожалуй, только Америка. Несмотря на то, что новая администрация гнет сейчас «европейскую линию» (то есть, нацелена на расширение доли ВИЭ), американские научно-технические разработки в энергетической сфере (включая и атомную энергетику) никуда не денутся и всё равно будут где-то востребованы.

Таким образом, мы стоим на пороге реальных трансформаций, и Россия в состоянии предложить здесь свое видение проблемы и даже сформулировать принципиально новую стратегию низкоуглеродного развития. Во всяком случае, у наших ученых не наблюдается желания «задрав штаны» бежать за европейцами и безоговорочно принимать их правила. Как поведут себя в этой ситуации наши политики – вопрос отдельный.

Андрей Колосов

Экологи проанализировали развитие торфяников Западной Сибири во время голоцена. Оказалось, что изменения климата, аналогичные современным, наблюдались уже восемь тысяч лет назад. Тогда торфяные болота, поглощая углекислый газ из атмосферы, по всей видимости, помогли уменьшить парниковый эффект. Возможно, в будущем они сыграют похожую роль и смогут на время сдержать глобальное потепление. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале Ambio.

Сегодня глобальное потепление в основном объясняют парниковым эффектом. От Солнца поступает коротковолновое излучение, которое с легкостью проходит через атмосферу Земли. Наша планета, в свою очередь, нагревается и «отдает» обратно длинноволновую радиацию, но для нее атмосфера уже не так прозрачна — ее отражают парниковые газы, в число которых входит CO2. Как следствие, энергия концентрируется у поверхности планеты, из-за чего та нагревается.

Уменьшение количества углекислого газа в атмосфере происходит главным образом за счет того, что растения поглощают его в процессе фотосинтеза, а также создают запасы — в том числе и в виде торфа в болотах. Показано, что торфяники, несмотря на то что покрывают всего лишь примерно 3% поверхности суши, уже накопили 500 гигатонн углерода. Это больше, чем содержат все леса планеты, которые занимают в три раза большие площади.

Исследователи из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Югорского (Ханты-Мансийск) и Пензенского университетов совместно с коллегами из Великобритании изучили ключевые изменения одного из торфяных болот Западной Сибири, находящегося в 30 километрах от Ханты-Мансийска. С помощью ручного бура они извлекли торфяные колонки, провели радиоуглеродное датирование, а также описали сохранившиеся в образцах остатки растений и раковинных амеб. Последние примечательны тем, что быстро размножаются, а значит, оперативнее могут реагировать на изменения окружающей среды — в отличие от других, более крупных организмов.

Возраст самых глубоких слоев торфа составил около 9,5 тысяч лет, то есть они образовались в бореальном периоде (ранний голоцен). Тогда в Сибири был более мягкий климат, а осадков выпадало больше, чем когда-либо за последние десять тысяч лет. Изначально исследуемое болото было богато питательными веществами, однако позже, около 8760 лет назад, в так называемом атлантическом периоде, их содержание уменьшилось, и оно стало олиготрофным. Об этом свидетельствуют преобладающие в торфе остатки мха сфагнума и карликовых кустарников — неприхотливых к питательным веществам растений. К тому времени климат на некоторое время стал суше, а потом снова — более влажным и теплым. Вероятно, именно эти перемены стали причиной преобразования болота.

Также в атлантическом периоде происходило значительное поглощение болотом углерода. Позже, 5,8 тысяч лет назад, климат стал суше и теплее, что отмечено в торфе слоем с доминированием остатков пушицы и ксерофильных видов раковинных амеб — видов, которые способны переносить засуху. Около 1170 лет назад наступил более влажный период, а последние 100 лет характеризуются более сухими условиями. 

«Самыми важными с практической точки зрения являются данные о состоянии торфяника в атлантическом периоде. Расчеты на их основе показывают, что к 2050 году в Западной Сибири из-за глобального потепления температура может вырасти на 0,9–1,5°C, а влажность повысится на 12–39%. Аналогичные изменения климата уже наблюдались тогда, примерно восемь тысяч лет назад, и в таком климате торфяник был способен поглощать значительное количество углерода из атмосферы. Конечно, полностью остановить глобальное потепление торфяные болота не смогут, однако если их торфообразовательная активность достигнет уровня атлантического периода, они смогут на некоторое время приостановить его», — поясняет один из авторов статьи Андрей Цыганов, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник кафедры общей экологии и гидробиологии биологического факультета МГУ.

В дальнейшем изучение этой темы будет продолжено. В планах авторов — увеличить пространственный охват исследования, что поможет оценить реакции различных типов болотных экосистем на климатические изменения. Также возможно уточнение датировок и использование дополнительных индикаторов состояния болот в прошлом, например содержания микроуглей для реконструкции пожаров, в том числе антропогенного происхождения.

Жители Новосибирского Академгородка вышли на ночную акцию по спасению лягушек, которые направлялись из леса к пруду и не могли преодолеть дорожные бордюры.

С приходом тепла остромордые лягушки начали свою традиционную миграцию к Утиному пруду, расположенному по ул. Золотодолинской, чтобы вывести потомство. Но на пути к водоему их ждало препятствие – высокие бордюры, перепрыгнуть через которые не могут даже крупные особи. Лягушки передвигаются в ночное время суток и могут быть сбиты проезжающими автомобилями. На помощь им пришли студенты Новосибирского госуниверситета, ученики расположенного поблизости лицея №130 и другие неравнодушные жители Академгородка. За одну ночь были спасены десятки лягушек и перенесены в пруд.

«Я пришла вместе с семьей, за час мы собрали десять лягушек и две жабы. Видели несколько раздавленных автомобилями, которым не повезло, - рассказывает ученица лицея №130 Ольга Вронская. - Я часто бываю у пруда, вместе со своим учителем по экологии Татьяной Витальевной Хабаровой собираю материал для исследования о животном мире пруда, его истории. Вчера мы встретили студентов с фонариками, они рассказали, что спасают лягушек. Мы тоже решили присоединиться и помочь».  

В акции участвовал доктор биологических наук, профессор НГУ Павел Бородин. «В моем активе сегодня четыре лягушки», - поделился он.

Жители Академгородка не первый год выходят на такую акцию. В апреле прошлого года в социальных сетях была размещена просьба помочь лягушкам и перенести их в пруд. Тогда несколько ночей подряд волонтеры, вооружившись фонариками и ведрами, собирали сотни лягушек.

С наступлением теплых дней лягушки выходят из леса, чтобы отложить икру в стоячем водоеме. Остромордые лягушки, или болотные лягушки (Rana arvalis), могут откладывать от 500 до 2700 икринок в зависимости от возраста, из которых через 3-10 суток вылупляются головастики. После откладывания икры самки идут обратно в лес, в водоеме они не остаются. В период нереста вблизи пруда можно услышать характерные для остромордых лягушек звуки, похожие на воркование. Лягушки не только являются важными участниками экосистемы и биоиндикторами окружающей среды, они также несут пользу для человека, уничтожая различных насекомых-вредителей.  

Утиный пруд открылся в Академгородке в сентябре 2014 года. Сегодня это популярное место отдыха жителей и гостей городка. В пруду обитают кряквы, чирки-свистунки, также отмечены кулик-черныш и лысуха.

Пресс-служба Новосибирского регионального отделения РГО

Недавно стало известно, что Национальный Институт Происхождения и Качества (INAO) во Франции дал разрешение 4 500 производителям вина на территории Бордо на выращивание шести новых сортов винограда. В какой-то степени мы имеем дело с беспрецедентным случаем. Тот, кто хотя бы в общих чертах представляет себе французское винное законодательство, понимает, насколько «революционным» является данное разрешение со стороны государства.

Напомню, что во Франции характерные (узнаваемые) черты винодельческой продукции из известных регионов контролируются на самом высоком уровне. И контролируются весьма жестко (иногда – избыточно жестко, даже вопреки здравому смыслу). Естественно, эти правила распространяются только на ту продукцию, которая имеет в своем названии четкую привязку к месту происхождения. Первые прецеденты такого рода относятся еще к временам средневековья, когда крестьянам Бургундии запрещали высаживать лозу Гаме, дабы не испортить высокую репутацию бургундского вина. Современное винное законодательство преследует, по сути, ту же цель: французское вино должно сохранять свою уникальность и узнаваемость, для чего необходимо четко воспроизводить традиционный (и довольно ограниченный) набор сортов, давно уже устоявшийся для каждого винодельческого региона.

Чем же тогда вызвано разрешение со стороны INAO на культивирование сразу шести (!) новых сортов для виноградников Бордо? Напомню, что в настоящее время на этой территории культивируется порядка девяти сортов, большая часть которых играет там вспомогательную роль. Как нетрудно догадаться, указанное «послабление» со стороны государства имеет прямое отношение к происходящим сейчас КЛИМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ, особо ощутимым в европейских странах, включая и Францию. Выбор сортов в данном случае далеко не случаен. Этому предшествовало десятилетнее исследование на экспериментальном винограднике, где были высажены различные сорта из относительно жарких регионов Европы – Испании, Италии, Португалии, Греции, Болгарии, Грузии, а также сорта из Лангедока (юг Франции). Последующий отбор делался в отношении тех сортов, которые могли успешно противостоять таким климатическим проблемам (участившимся на территории Бордо), как водный стресс и сильная жара, но при этом позволяли сохранять стилистику именно бордосских вин (достаточно свежих и питких, в отличие от тяжелых, типично «южных» вин).

Как мы знаем, регион Бордо никогда не относился к засушливой территории, и водный стресс (как и сильная жара) долгое время являлись здесь досадной аномалией. Наоборот, виноделам в большей степени досаждали избыток влаги и «недобор» тепла в период созревания. Однако в наступившем столетии ситуация начала серьезно меняться. Чрезмерная жара и недостаток влаги способны изменить характер вин Бордо, по крайней мере, тех из них, которые выходят под общей (региональной) маркой. Как можно заметить, новые разрешенные сорта имеют южное (по отношению к региону Бордо) происхождение. Некоторые содержат гены старинных испанских и португальских сортов, другие прямо заимствованы из Португалии (Турига Насьональ и Альбариньо). Один сорт (Касте) идет с юга Франции (из Аверона). Примечательно, что первоначально планировалось разрешить не шесть, а семь сортов. Однако один из них был в последний момент «забракован», поскольку специалисты не были до конца уверены, что он в состоянии обеспечить вину необходимую свежесть (которая теряется как раз из-за жары, понижающей кислотность виноградного сусла).  

Получается, что климатические условия Бордо уже начинают соответствовать условиям Португалии. То есть для Европы глобальное потепление давно не является пустым звуком. И если на государственно уровне принимаются подобные решения, это недвусмысленно говорит о том, что европейская наука рассматривает изменения климата как ОБЪЕКТИВНЫЙ ПРОЦЕСС, с которым, очевидно, теперь должны считаться как сельхозпроизводители, так и селекционеры.

В свете сказанного было бы интересно узнать, насколько актуальной представляется проблема климатических изменений для отечественной науки, связанной с растениеводством и селекцией. Как отмечают климатологи, сильнее всего изменения происходят в северных широтах. Сибирь в этом плане также не исключение. Однако принимается ли во внимание глобальное потепление, когда речь идет о селекции и интродукции пищевых растений для сибирских условий?

Ранее мы уже писали о том, что новосибирские селекционеры и растениеводы в один голос утверждают о том, что за последние тридцать лет климат заметно поменялся. Например, отмечается смещение фенологических фаз у овощных культур на чуть более ранние сроки. Схожая картина отмечается и по некоторым многолетним культурам. Так, специалисты ЦСБС СО РАН, занимающиеся селекцией и агротехникой жимолости, в свое время отмечали, что некоторым сортам в наших краях становится явно жарко (жимолость плохо реагирует на избыток тепла и недостаток влаги). Так, для южных районов Новосибирской области, отличающихся относительно жарким и сухим летом, такие сорта категорически не рекомендуются. В некотором роде такая ситуация перекликается с тем, что происходит в Бордо (правда, масштабы проблемы тут несопоставимы, учитывая крайне незначительное место жимолости в наших сельхоз угодьях).

Итак, учитывает ли наша селекция меняющиеся климатические условия? Как заметил по этому поводу руководитель СибНИИРС (филиал ФИЦ ИЦиг СО РАН) Иван Лихенко, эти процессы, безусловно, учитываются. Хотя, как мы понимаем, здесь многое зависит от инициативы и проницательности самого селекционера. То есть никаких «указаний свыше» на этот счет не поступает. И, понятное дело, кооперации с климатологами пока еще нет. Всё, в конечном счете, решает опыт, наработанная практика, выводы из многолетних наблюдений.

Впрочем, не стоит думать, будто сибирские селекционеры ставят во главу угла повышение температуры. По словам Ивана Лихенко, в первую очередь обращает на себя внимание возросшая вариабельность, нестабильность климата, плохая предсказуемость метеорологических явлений. Например, традиционно считалось, что самыми засушливыми месяцами в наших краях являются май и июнь. Однако в последнее время данное правило уже не работает, и с этим приходится считаться. В целом же зимы стали менее суровыми. По этой причине, отмечает Иван Лихенко, ситуация с озимыми посевами в последнее время стала выглядеть немного лучше, чем было раньше. Хотя отсюда совсем не вытекает, будто сибирский климат утратил былую суровость. Так или иначе, но даже аномально сухое и жаркое лето в отдельных районах НСО селекционеры и растениеводы могут запросто списать на нестабильность, которую далеко не все из них связывают с процессами глобального потепления. Как заметил Иван Лихенко, среди селекционеров единого мнения на этот счет нет. Кто-то из них соглашается с тем, что мы имеем дело с долгосрочной общепланетарной тенденцией, другие же ссылаются на обычные «капризы» погоды.

Кстати, отсутствие в нашей академической среде консенсуса по климатическому вопросу делает учет таких факторов второстепенным (а то и вообще не актуальным) при выведении новых сортов. По словам старшего научного сотрудника ЦСБС СО РАН Юрия Фотева, чтобы учитывать в селекции климатические изменения, нам необходимо четко понимать их характер. Однако именно этого понимания у нас как раз и нет. Мало того, среди ученых даже есть открытые «климатические скептики», которые ориентируют свою аудиторию на скорое наступление похолодания. При такой разноголосице, конечно же, селекционеру проще вообще игнорировать данную проблему.

В любом случае, отмечает Юрий Фотев, учет экстремально низких температур для Сибири никак не утратил своей актуальности. В первую очередь это касается многолетних культур, для которых устойчивость к морозам оказывается намного важнее устойчивости к аномальной жаре. Хотим мы того или нет, но аномальная жара для нас является куда более редкой неприятностью, чем сильный мороз. Нынешняя зима еще раз доказала, что для сибиряков готовность к сильным морозам по-прежнему остается жизненной необходимостью – в отличие от европейцев, страдающих в последние годы от аномально жаркого лета. 

Олег Носков

Ученые Института катализа СО РАН исследуют метод получения водорода и этилена из природного газа с помощью нанодисперсного катализатора и лазерного излучения. Сейчас при поддержке Российского научного фонда они создают вычислительную модель метода, которая необходима для масштабирования технологии от лабораторного уровня к опытно-демонстрационному. По словам ведущего научного сотрудника института, к.ф.-м.н. Валерия Снытникова, стоимость получаемых продуктов в несколько раз выше, чем стоимость природного газа, что важно для экономики.

Метан как основной компонент природного газа транспортируется и потребляется в развитых странах как энергоноситель и химическое сырье. Этот относительно дешевый углеводород привлекателен для химической промышленности в плане получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, в числе которых  водород. Актуальность исследования ученых Института катализа СО РАН связана с развитием водородной энергетики. Этилен как один из самых многотоннажных полупродуктов широко используется в разных отраслях экономики — от сельского хозяйства до производства полимерной упаковки.

Получение водорода и этилена из метана экономически выгодно по сравнению с экспортом природного газа. Валерий Снытников приводит пример: стоимость получаемых продуктов примерно в 8 раз выше стоимости исходного сырья.

По словам ученого, существует ряд технологий получения водорода из метана, но у них есть свои ограничения. Так, ранее при сильном нагревании метана без использования катализаторов получали водород и углерод в виде сажи для производства резины, краски и других продуктов. Но стоимость сажи невысока, потребление ограничено, а достижение высоких температур энергозатратно.

Ученые Института катализа СО РАН решили проблему активации метана, для которой нужны либо температуры свыше 1200 °C, либо высокоактивные катализаторы. Однако такие катализаторы действуют на продукты конверсии еще более активно, чем на метан — они разлагают его в углерод, и это препятствует их использованию в традиционной форме. Тогда исследователи превратили катализатор в нанодисперсную пыль с высокой активностью, а затем обосновали идею получения водорода и этилена из метана с помощью наноразмерных катализаторов и лазерного излучения.

«Мы направляем лазерное излучение в поток метана, где находятся наночастицы катализатора. Они нагреваются под воздействием лазера даже выше чем 1200 °C, и на них начинает разлагаться метан. Продукты разложения — радикалы — вылетают в холодный окружающий газ, где формируют этан, этилен и водород. То есть мы создали двухтемпературную среду, где активация происходит в горячей фазе, а синтез — в «холодной», при температуре 600–800 °C», — рассказал Валерий Снытников.

Полученный группой грант РНФ нужен ученым для создания вычислительной модели лазерной конверсии метана. «Цель проекта — получение кинетических данных по гетерогенным и гомогенным реакциям водорода и основных компонентов реакционной смеси для неравновесной газопылевой среды. Мы должны определить зависимости конверсии метана и выходов продуктов от разных параметров: состава и величины наночастиц, температуры среды, числа активных центров разложения метана на поверхности пылинок и других. Полученные данные мы сведем в вычислительную модель, где будут рассчитываться процессы. Такая модель необходима для перехода от лабораторного уровня к опытно-демонстрационному реактору с большей производительностью», — пояснил Снытников.

Грант РНФ общим объемом 18 миллионов рублей рассчитан на 2021–2023 годы.

Анастасия Аникина,  пресс-служба ИК СО РАН