Солнце, соль, вода и трубы

Когда заходит речь об альтернативных, экологически чистых способах отопления жилья, на ум сразу же приходят тепловые насосы и солнечные коллекторы. Эти системы рассматриваются, как правило, совершенно раздельно, поскольку в их основе заложены разные принципы использования «дарового» тепла. В одном случае это низкопотенциальные источники энергии – грунт, естественные водоемы, грунтовые или сбросные воды, и даже воздух. Во втором случае напрямую используется энергия солнца.

Казалось бы, перед нами – совершенно разные темы, никак не пересекающиеся в силу несопоставимости инженерных решений. Каждому оборудованию отводится свое отдельное место. Тем не менее, эти принципы можно совместить, создав своего рода «гибридный» вариант, где задействована и энергия солнца, и теплонасосная установка. Именно такую систему предложили специалисты Института теплофизики СО РАН (разработка Владимира Морозова и Сергея Елистратова).

Источником тепла здесь является солнечный соляной пруд. Это неглубокий резервуар, заполненный специальным соляным раствором. Дно резервуара и боковые стенки зачернены. Иначе говоря, соляной пруд работает как солнечный коллектор. По словам разработчиков, в нижнем придонном слое под действием солнечной радиации температура поднимается до 100 градусов Цельсия и даже выше.

Основное условие работы таких прудов, отмечают они, заключается в наличии градиента концентрации соли по толщине воды, благодаря чему возникает препятствие для перемешивания различных по температуре слоев. Например, в верхнем слое вода будет пресной, в среднем – переменной солености, а в нижнем слое концентрация соли должна быть максимальной.

Идея солнечного соляного пруда не нова. Причем, «подсмотрена» она у самой природы (например, в Израиле Мертвое море используется в качестве источника энергии). В данном случае предложен вариант применения такой конструкции для теплоснабжения малоэтажных домов в условиях Сибири. Какую функцию выполняет солнечный соляной пруд?  Помимо обычного нагрева воды для горячего водоснабжения, резервуар дополнительно «подключен» к теплонасосной установке, с помощью которой осуществляется теплоснабжение дома в холодный период. Фактически, разработчики рассматривают резервуар не только как эффективную конструкцию солнечного коллектора для горячего водоснабжения. Используя «гибридный» подход и подключая к резервуару теплонасосную установку, мы одновременно повышаем эффективность работы теплового насоса, поскольку обеспечиваем таким путем дополнительный подогрев источника тепла за счет солнца. По сути, здесь в «одном флаконе» одновременно присутствуют два источника – солнечная радиация и вода (точнее, солевой раствор) как источник низкопотенциального тепла. Ведь одно дело, когда тепло приходится «извлекать» из подземной воды с температурой 4 -5 градусов. И совсем другое дело, когда эта вода прогревается солнцем до более высоких значений. Как указывают разработчики, в зимний период придонные слои могут прогреваться до температуры 15 градусов Цельсия. Это позволяет успешно использовать резервуар для отопления домов с применением тепловых насосов парокомпрессионного типа.

Как видим, решение очень оригинальное и простое. Пожалуй, дешевизна и простота в изготовлении такой конструкции определяет преимущества солнечных соляных прудов перед коллекторами других типов. Благодаря высокой теплоемкости воды происходит утилизация достаточно большого количества солнечного тепла (резервуар одновременно выступает в роли теплового аккумулятора). По данным разработчиков, теплоаккумулирующие возможности соляного пруда площадью 100 кв. метров для города Новосибирска позволяют его использовать круглогодично. В зимние месяцы количество теплоты находится на уровне 1,5 – 2,5 Гкал. В летние месяцы возрастает до 10 – 11 Гкал. В итоге мы получаем систему, весьма перспективную с точки зрения теплоснабжения малоэтажных поселений.

В чем важность таких разработок? Принято считать, что для Сибири альтернативные источники энергии не актуальны. Поэтому упор делается на традиционные виды топлива, поскольку отопление жилья значится у нас на первом месте. Практика в чем-то подтверждает данный тезис.  Скажем, тепловые насосы пока у нас не прижились. Возможно, все упирается в дороговизну подобного оборудования. Но, с другой стороны, пока еще нет убедительной практики применения теплонасосных установок.

Даже натурные испытания, проводившиеся несколько лет назад недалеко от Новосибирска, пока еще не позволяют говорить об экономической обоснованности подобных технических решений. Ведь одним только теплонасосом в наших краях не обойдешься, а устанавливать его ради «экономии» топлива бессмысленно, поскольку такая экономия окажется эфемерной.

Достаточно сказать, что стоимость одной только прокладки трубопроводов сопоставима со стоимостью самого теплонасоса. В этой связи затраты на дополнительную установку такой системы кажутся барской причудой. Поэтому мнения специалистов на этот счет до сих пор расходятся.

Что касается использования солнечной энергии, то здесь экономия может оказаться вполне ощутимой. Разговоры о том, будто в Сибири очень мало солнца, не соответствуют действительности. По данным специалистов, суммарная солнечная радиация (на горизонтальную поверхность) в районе поселка Огурцово составляет 89 МДж/кв. метр в декабре и 880 МДж/кв. метр в июне. Предложенная система с солнечным прудом (при площади резервуара в 100 кв. метров) позволяет утилизировать до 50% этой энергии. В декабре это составит 0,034 Гкал/сутки, в июне – 0,35 Гкал/сутки.

Таким образом, заключают специалисты, в летний период и в межсезонья солнечный пруд способен стать основным источником тепла для горячего водоснабжения. А зимой, в наиболее холодные дни, он может служить дополнительным источником низкопотенциального тепла для теплонасосной установки. Принципиально важно, что в последнем случае он дает реальную экономию, поскольку такой резервуар, как мы уже сказали, достаточно прост в изготовлении, и даже по силам «рукастому» мужику. По крайней мере, соорудить его куда проще, чем уложить горизонтальный контур для теплонасоса (лично я знаю владельцев индивидуальных домов, бравшихся за такое дело, но безуспешно).

Конечно, пока мы не можем говорить о конкретной практике применения такой системы в наших условиях. Однако очень сильно впечатляет красота идеи. А это уже само по себе немаловажно.

Олег Носков

Сибирские остроги и древние землятресения

На днях археологи страны отмечали свой профессиональный праздник. Мы публиковали репортаж с пресс-конференции, посвященной этому событию. А сегодня представляем интервью с известным новосибирским археологом – начальником Центрально-Алтайского археологического отряда ИАЭТ СО РАН, д.и.н., профессором ИИГСО НГПУ Андреем Бородовским.

– Андрей Павлович, многие новости, связанные с Вашими исследованиями последних лет так или иначе касаются темы острогов и находок, в них сделанных? Почему такое значение придается именно этому типу сооружений?

– Действительно, за последнее двадцатилетие остроги стали новым культурно-историческим трендом, причем, не только в Сибири, но и в стране в целом. Существует даже музыкальная группа «Белый острог», которая активно пропагандирует эту тему. И такой интерес к острогам вполне заслужен. После раскопок целого массива острогов по всей Сибири – Кызымского, Саянского, Умревинского и десятков других – количество перешло в качество. Теперь мы располагаем уникальным археологическим материалом, который меняет отношение к этим пограничным пунктам Русского государства.

Раньше остроги воспринимались как места заключения, ссылки. Но, на самом деле, это позднее предназначение острога. А на ранних этапах они выступали костяком государственной системы, которая формировалась на территории Сибири. Используя систему острогов, Россия смогла закрепиться на землях от Урала до Тихого океана.

И, я хочу в это верить, пришло время реабилитировать острог, его историческую и культурную роль для нашей цивилизации. Сейчас наука располагает всеми основаниями для этого.

Практически каждый год работы на территории Умревинского острога приносит интересные артефакты XVIII века, позволяющие лучше изучить этот период в истории Сибири – Много было острогов на территории современной Новосибирской области и все ли они найдены к настоящему времени?

– Собственно острогов было совсем немного. Первым был Умревинский, затем построили Чаусский, потом – Бердский. И, пожалуй, все. Связано это с тем, что территория нашей области осваивалась позже относительно Западной Сибири в целом. И к тому времени такие пограничные пункты уже называли на европейский манер – форпостами.

– Получается, самый старый острог в наших краях – Умревинский, с него все началось?

– Были до него два острога в Барабе, но они просуществовали очень недолго и не совсем понятно, насколько они сыграли свою роль как оборонительные пункты. Так что Умревинский острог имеет право считаться самым первым острогом области. Построенный в 1703 году (одновременно с основанием Петербурга), он закрепил границу, сформировал стратегическое направление движения дальше на юг. И на протяжении длительного времени осуществлял административные функции, здесь находилась приказная изба, где велся архив, осуществлялись процедуры, связанные с деятельностью государства на здешней территории. Здесь, наконец, была построена первая церковь. И только спустя десятилетие, центр управления территорией переместился в построенный Чаусский острог. Не удивительно, что практически каждый год работы на территории Умревинского острога приносит нам интересные артефакты XVIII века, позволяющие лучше изучить этот период в истории Сибири.

– Еще одна область Ваших научных интересов – археосейсмоактивность. Какую пользу археологии приносит изучение древних землетрясений и извержений вулканов?

– Дело в том, что человеческая история развивается в тесном контексте с историей окружающей среды. Я не сторонник естественно-географического подхода к истории, но и совсем от связи с окружающей средой нам никуда не уйти. И сейсмоактивность интересна тем, что ее влияние на историю давно доказано. Известно немало случаев, когда серьезные сейсмические события сыграли значительную роль в судьбе государств средиземноморского бассейна и Передней Азии.

Про «последний день Помпеи» слышали, наверное, все. И знают, как Везувий поставил точку в истории этого города. А ведь были и более значительные по своим последствиям для античных цивилизаций извержения вулканов, такие, как на острове Санторин, по сути, уничтожившее крито-микенскую цивилизацию.

Другой тип сейсмических событий – землетрясения. Новосибирск находится в пограничной зоне, мы иногда ощущаем происходящие по соседству землетрясения, но в ослабленной степени. Но если мы двигаемся на юг, в сторону горной Саяно-Алтайской системы, там этот фактор становится гораздо более значимым. В том числе, по влиянию, которое он оказал на историю народов, населявших эти земли в разные эпохи.

Мы изучаем влияние сейсмоактивности на археологические объекты уже более пятнадцати лет – Вы давно занимаетесь исследованиями в этом направлении?

– Мы изучаем влияние сейсмоактивности на археологические объекты вместе с д.г.м.н. Евгением Деевым из Института геологии и минералогии СО РАН уже более пятнадцати лет. Материала накоплено достаточно, чтобы, в конечном итоге, сделать из этого какие-то исторические выводы. Всем известен факт, что после мощного землетрясения 2003 года, в котором некоторые обвиняют раскопки на плато Укок, ряд сел Горного Алтая опустел, в частности село Бельдир. Люди просто ушли из этих мест. Также мы знаем, что мощные сейсмособытия происходят на Алтае примерно раз в пятьсот лет. Знание периодичности землетрясений и типичной реакции людей на них можно экстраполировать на процесс генезиса известных нам археологических культур этого региона. Меня, в частности, интересует развитие пазырыкской культуры, которая внезапно появляется в VII веке до н.э., а потом, спустя несколько столетий – так же внезапно исчезает. И что самое интересное, в обоих случаях примерно на это время приходятся мощные сейсмособытия. Причем, по оценкам археосейсмологов, происходило все на севере Горного Алтая, в районе Нижней Катуни, а сила толчков могла достигать 5 баллов по шкале Рихтера. И не исключено, что эти мощные землетрясения, которые мы зафиксировали на археологических памятниках, стали одним из главных стимулов пазырыкцам покинуть эту территорию.

Интересные находки были в этом сезоне. Среди следов сейсмоактивности на курганной группе Чултуков Лог-1 удалось выявить культовое место.

В коллювиальный блоках, скатившихся на жертвеннник в центре некрополя, нашли ритуальные подношения - челюсть молодого жеребёнка и целый ряд бронзовых предметов эпохи раннего железа.

Наконечник раннескифского времени с затупленным остриём обнаруженный около коллювиального блока на курганной группе Чултуков Лог-1 Среди них, бронзовое зеркало, помещенное в скальную щель древнего коллювиального блока, украшения узды в виде стилизованной головы грифона и бронзовые наконечники стрел. Одним из них, судя по повреждению его острия, даже выстрелили в этот камень. Все эти артефакты явно свидетельствуют об определенных ритуалах, связанных как с культом гор (этот жертвенник находится под самым центром горы Черепан), так и, возможно, со следами древней сейсмоактивности, предшествующей сооружению некрополя. По крайней мере в индо-иранской мифологии известны сюжеты, связанные с такими ритуалами.

– Как проходят подобные исследования?

– С точки зрения археосейсмологии, вся территория Южной Сибири представляет интерес. Первые работы в этом направлении вообще были начаты сорок лет назад геологами на территории Монголии, где они зафиксировали курганы с разорванными напополам каменными конструкциями. Наша экспедиция на Нижней Катуни подошла к этой проблеме немного другим путем: мы стали обращать внимание, что в целом ряде курганов захоронения перекрыты мощными каменными блоками, свалившимися с окрестных гор. И на сегодня есть около десятка курганов, которые довольно точно датированы с применением разных методов, где отмечалось такое перекрытие. Это позволяет нам утверждать, что землетрясение, вызвавшее перекрытие этого захоронения камнями, произошло позже. А если курган находится поверх таких камней, значит, раньше здесь было мощное землетрясение. Имея в распоряжении довольно точную датировку вещей из могильников, мы можем выстроить более или менее точную хронологию и периодичность сейсмических событий в этом районе. Чтобы потом, как я уже сказал, учитывать эту информацию при реконструкции процесса генезиса той или иной археологической культуры.

– Вы отдали своей профессии десятилетия, добились впечатляющих результатов, работали со многими другими выдающимися учеными-археологами. А какими качествами, чертами характера, по-Вашему, должен обладать настоящий археолог?

– С одной стороны, археолог – профессия штучная и нельзя сказать, что все археологи похожи друг на друга. Все мы люди и имеем право на разнообразие. С другой стороны, в моем понимании, настоящий археолог должен обладать бескорыстностью к знанию и иметь определенный подвижнический потенциал. Это, конечно, не значит, что научную работу не надо финансировать, но без внутреннего посыла, искреннего интереса к проблеме, который дает нам силы вести исследования в любой, самой непростой ситуации, успеха не добиться. В качестве примера таких ученых, могу назвать выдающихся археологов нашего времени академиков Анатолия Пантелеевича Деревянко и Вячеслава Ивановича Молодина, д.и.н., профессора Татьяну Николаевну Троицкую, д.и.н. Александра Ивановича Матвеева, академика-антрополога Валерия Павловича Алексеева.

Конечно, этот критерий можно применить и к ученым из других областей науки. Но археологи, в отличие от большинства исследователей – это люди, которые работают не за столом, не в кабинетах, а в поле. Поэтому в слова «непростые условия» мы часто вкладываем немного другой смысл. Не зря «полевики» - обычно люди предприимчивые, активные, изобретательные. И в чем-то похожие на тех русских первопроходцев, строивших здесь свои дома и остроги, которые мы сейчас изучаем.

Сергей Исаев

"Мышьнаучфильм" на Тропе науки

На протяжении ряда лет Русское Географическое общество проводит конкурс видеороликов "Лучший гид России". Принять участие в конкурсе может любой человек старше 12 лет – как профессиональный проводник, так и гид-любитель. Главное – не «экскурсоводный» стаж, а творческий подход и искреннее желание рассказать о своей малой родине всему миру. Для участия в конкурсе необходимо снять двухминутный видеоролик – яркую, познавательную, достоверную мини-экскурсию по городу, музею, природному маршруту. Готовый сюжет нужно загрузить на сайт проекта.

В этом году в число из конкурсных работ вошел видеоролик, представляющий проект "Тропа науки". Этот проект был придуман руководством ФИЦ ИЦиГ СО РАН еще несколько назад, суть его в следующем: разместить на свободных площадках различные экспозиции, наглядно отражающие  деятельность наших академических институтов. Исходная точка, как было сказано – территория НГУ. Далее вы перемещаетесь по проспекту Академика Коптюга, затем сворачиваете на проспект Академика Лаврентьева, а дальше по улице Николаева направляетесь к территории Технопарка. В результате вы не только получаете представление о том, чем занимаются ученые Академгородка, но и самым настоящим образом получаете научное просвещение.

Как уточнил один из авторов проекта, заместитель директора ИЦиГ СО РАН Сергей Лаврюшев, отражает знаменитую триаду Лаврентьева, которую он стремился воплотить в Академгородке: наука – кадры – производство.

С более подробным описанием проекта можно ознакомиться на нашем сайте. А тех, кто предпочитает формат видео - наверняка заинтересует видеоролик "Мышьнауфильм" выходит на Тропу науки".

Барьер или поиск баланса?

Члены научного «Клуба 1 июля» (неформальное сообщество академиков и членов-корреспондентов РАН) обратились к правительству России с просьбой отменить приказ, ужесточающий правила взаимодействия российских ученых с иностранными коллегами и организациями и строго наказать виновных в его появлении, говорится в заявлении, опубликованном на сайте организации. О приказе Минобрнауки, подписанном министром Михаилом Котюковым, стало широко известно 13 июля. Документ вызвал возмущение научного сообщества. 

Ученые отмечают, что новые правила были введены без предварительной консультации с научным сообществом. Это, по их мнению, является «непростительной ошибкой», допущенной министром Михаилом Котюковым.

Подписанты заявили, что приказ противоречит «и здравому смыслу, и законодательству, и национальным проектам, и провозглашенным установкам на развитие международного сотрудничества в области науки и образования». Академики назвали появление приказа «очередной иллюстрацией неадекватности министерства». Они призвали срочно восстановить единую самоуправляемую систему научных институтов под эгидой РАН.

 

В «Клуб 1 июля» входят академики, члены-корреспонденты и профессора РАН, заявившие об отказе признать ликвидацию РАН и вступать в новую академию наук.

***

Нобелевский лауреат Андрей Гейм и другие ученые прокомментировали "Ъ" приказ Минобрнауки.

***

Президент Российской академии наук Александр Сергеев заявил, что приказ Министерства науки и высшего образования России, регламентирующий организацию контактов с иностранными учеными, не повлияет на развитие международного сотрудничества РАН.

«Этот приказ с рекомендациями Минобрнауки никак не повлияет на развитие контактов с зарубежными учеными и в целом на международное сотрудничество РАН. Мы как работали, так и будем работать, выстраивая рабочие взаимоотношения с иностранными коллегами», — сообщил Сергеев 15 июля.

Он пояснил, что инструкция касается институтов, занятых закрытыми работами, и подобные правила действуют в течение нескольких последних лет. По словам Сергеева, Минобрнауки просто привело свою нормативную базу в соответствие требованиям.

«В самом приказе написано так, что воспринимается как рекомендация в отношении вообще всех организаций, поэтому ученые и примерили на себя. Но ведь в большей части институтов и вузов закрытые работы не ведутся», — добавил глава РАН и отметил, что приказ стоило бы уточнить.

Накануне пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков заявил, что в Кремле поинтересуются у Минобрнауки деталями нового приказа.

***

Приказ Минобрнауки РФ будет востребован при выполнении работ с иностранными партнерами по ряду высокотехнологичных направлений, среди которых космическая деятельность, нанотехнологии, композиционные материалы, для сохранения конфиденциальности результатах выполняемых работ, считает доктор технических наук, ректор Юго-Западного государственного университета (ЮЗГУ) Сергей Емельянов. 

"Одним из важнейших направлений в деятельности вузов, в том числе ЮЗГУ, является выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также предоставление различных услуг в интересах силовых ведомств РФ и иностранных заказчиков. При этом ряд высокотехнологичных направлений (двойные технологии, космическая деятельность, нанотехнологии, композиционные материалы, IT-технологии, биосферная деятельность и др.) требует дополнительных мер по организации взаимодействия между заказчиком и исполнителем", - сказал ТАСС Емельянов, комментируя приказ министерства.

Он пояснил, что при взаимодействии с иностранными партнерами для сохранения конфиденциальности информации о содержании и результатах выполняемых работ должны быть строго регламентированы: порядок встреч с зарубежными коллегами в официальной и неофициальной обстановке, уровень компетенций переговаривающихся сторон по конкретной тематике, порядок отчетности о результатах переговоров перед вышестоящими органами, правила использования на переговорах технических средств отображения и документирования информации.

С коллегой согласился ректор Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ) Анатолий Батаев, который отметил, что в вузе в настоящее время идут работы над темами, от которых напрямую зависит безопасность страны. Например, это и изделия для будущего российского квантового компьютера, и системы для современной авиации, и многие другие темы, о которых пока нельзя рассказывать.

"Поэтому мы как никто понимаем необходимость разумных ограничений в контактах с иностранными коллегами. Кроме того, насколько я понимаю, новый приказ не ограничивает контакты с иностранными учеными, а только вводит некоторые правила, которые, к тому же, носят рекомендательный характер. Мы сами внутри вуза следим за вопросами информационной безопасности, так что, думаю, для нас не будет проблемой соблюдать их", - сказал Батаев.

Приказ не повлияет на международные связи вузов

Ректор НИТУ "МИСиС" Алевтина Черникова считает, что приказ Минобрнауки РФ не может помешать партнерским отношениям, сложившимся в международном академическом сообществе между российскими и иностранными учеными.

"Введение формальных требований, касающихся информационной безопасности, не может помешать партнерским отношениям, которые сложились в международном академическом сообществе между российскими и иностранными учеными", - сказала Черникова, комментируя приказ министерства.

Она добавила, что НИТУ "МИСиС" уделяет большое внимание развитию сотрудничества с ведущими мировыми научно-исследовательскими центрами и является участником двух масштабных международных научных проектов уровня "мегасайенс". Однако в научном мире высока конкуренция, и значительный объем исследовательской информации закрыт до момента научной публикации или получения патента, пояснила Черникова.

По словам врио ректора Нижегородского государственного университета (ННГУ) им. Н. И. Лобачевского Кирилла Маркова, действующая нормативная база, в целом не мешает российским вузам активно расширять свои международные образовательные и научные связи. И ни ученые университета, ни иностранные коллеги вуза не видят в связи с новым приказом Минобрнауки препятствий в проведении совместных исследований.

"Политика государства в последние годы направлена на поддержку вузов по привлечению в свои коллективы ведущих иностранных ученых. На данный момент в университете Лобачевского в рамках постановления правительства <...>, [направленного на финансовое обеспечение и стимулирование развития науки и ее инновационной составляющей], реализуется четыре мегагранта, которые возглавляют ведущие ученые из Италии и Великобритании, и никаких серьезных препятствий в реализации данных исследовательских проектов не видят ни наши иностранные коллеги, ни ученые университета", - пояснил глава ННГУ.

О приказе Минобрнауки

Согласно приказу Минобрнауки РФ "Об утверждении рекомендаций по взаимодействию с госорганами иностранных государств, международными и иностранными организациями и приему иностранных граждан в территориальных органах и организациях, подведомственных Минобрнауки", в частности, вводятся требования о том, что руководитель организации за пять дней до встречи с иностранными коллегами должен уведомить министерство, указав в том числе всех российских участников встречи.

Кроме того, использование телефонов, компьютеров, фотоаппаратов и другой техники иностранными учеными теперь также разрешается только в случаях, "предусмотренных международными договорами РФ".

Глава Минобрнауки Михаил Котюков 14 августа сообщил, что подготовленный министерством документ ставит своей целью систематизацию работы по международным проектам. В пресс-службе министерства пояснили, что приказ носит рекомендательный характер и соответствует мировым практикам.

***

Клуб «1 июля» -неформальное сообщество академиков и членов-корреспондентов Российской академии наук(РАН), не согласных с реформированием РАН, - предложил Правительству РФ немедленно отменить возмутительный приказ Министерства науки и высшего образования, связанный с новым порядком приема иностранных ученых. Ученые отмечают, что новые правила были введены без предварительной консультации с научным сообществом. Это, по их мнению, является «непростительной ошибкой», допущенной министром Михаилом Котюковым.

Подписанты заявили, что приказ противоречит «и здравому смыслу, и законодательству, и национальным проектам, и провозглашенным установкам на развитие международного сотрудничества в области науки и образования». Академики назвали появление приказа «очередной иллюстрацией неадекватности министерства». Они призвали срочно восстановить единую самоуправляемую систему научных институтов под эгидой РАН.

Иное мнение высказали в Госдуме. Не отменить, а подкорректировать приказ Котюкова, дополнив его делением институтов на особые группы, в отношении которых должны применяться различные режимы контроля за взаимодействием с иностранными учеными, предложил первый заместитель председателя комитета Госдумы по экономической политике, промышленности, инновационному развитию и предпринимательству Владимир Гутенев.

– Данный приказ — это поиск баланса между бездумным информационным стриптизом и благодушием, в котором мы пребывали много лет, и уходом в конспирологические теории заговоров, заставляющие видеть шпиона в каждом иностранце, - сказал в интервью «МК» парламентарий. - Подход к этому «снаряду» (принятию решения о регламентации правил общения с иностранными учеными) откладывался много лет. Было понятно, что в очень непростой интеллектуальной среде он обязательно вызовет отрицательный резонанс. Но Михаил Михайлович (Котюков) является очень эффективным исполнителем задач, которые стоят перед министерством, а раньше стояли перед ФАНО.

Гутенев добавил, что отдельные цитаты приказа вызывают скепсис и у него: «не думаю, что их можно выполнить». Но выстраивание разумного процесса общения с зарубежными учеными все же необходимо.

– Вряд ли закон должен касаться взаимоотношений между юристами или политологами, - говорит Гутенев. - Речь идет о тех ученых, которые, к примеру, работают над созданием искусственного интеллекта, цифровых технологий или в узких дисциплинарных моментах, имеющих значения для инновационных, высокомаржинальных продуктов. Порой под восхищенные взгляды зарубежных коллег, восклицающих: «Неужели вы это сделали?! Это невозможно!» наш не всегда трезвый профессор начинает доказывать, как именно он совершил открытие... Это тот случай, когда глупость хуже предательства.

По мнению зампредседателя думского комитета, правильней было бы ввести разные категории режима взаимодействия с зарубежными учеными для разных областей знания.

– К примеру, можно разделить их на 3-4 категории, - говорит Гутенев. - Гуманитарные науки не ограничивать никак. Естественно-научному блоку, который занимается фундаментальными исследованиями, предложить делать, скажем, ежеквартальные отчеты о состоявшихся контактах. Это может быть простое информирование о том, какие темы обсуждаются, какие вопросы интересуют их западных коллег. Ведь это, помимо необходимой бдительности и охраны нашей интеллектуальной собственности, поможет понять и то, по какому вектору развивается западная наука.

Третий уровень я бы ввел для тех структур, которые занимаются прикладными исследованиями, где может быть высокая степень коммерциализации. И четвертый - для институтов с высоким уровнем секретности. То, что сейчас написано в приказе, для четвертого уровня не достаточно, для третьего — больше чем нужно, а для первого и второго не нужно вообще.

Наталья Веденеева

Куда летим?

Продолжаем разговор о перспективах и возможностях для развития отечественной космонавтики. В прошлый раз, в частности, речь шла о международном проекте «Венера–Д». Порой, звучат призывы сосредоточиться на околоземной части пространства, что кажется наиболее практичным, с точки зрения прикладных результатов. Зачем нам грезить о Марсе, лучше потратить эти ресурсы на запуск «спутникового интернета» или более совершенных систем мониторинга и т.п.

Все это верно, прежде всего, в краткосрочной перспективе.  Но если взглянуть на историю космонавтики, то мы увидим, что большие проекты, направленные на посещение и изучение соседних небесных тел, становились «локомотивами» развития космонавтики (и технологий в целом). Программа «Аполлон» – очень показательный пример.

Но то история. А что нас может ждать в будущем. Подобных проектов, на самом деле, немало и сейчас, хотя, конечно, большинство из них так и останутся проектами. Но что–то вполне возможно, будет реализовано, хочется верить, с участием России. И Венерой эти возможности не ограничиваются.

Больше всего внимания традиционно в этом отношении получает Луна, о «возвращении» на которую говорят уже давно. Тон задают, что вполне логично, американцы, которые уже имеют опыт отправки пилотируемых экспедиций на естественный спутник Земли. В марте 2019 года президент Соединенных Штатов Дональд Трамп потребовал от NACA доставить американских астронавтов на Луну не позднее 2024 года¸ а вице-президент Майк Пенс пообещал выделить на это «любые необходимые средства». Что, согласитесь, уже серьезная заявка. Конечно, отсутствует главный «стимул», который поддерживал программу «Аполлон» – космическая гонка с СССР. Но есть другие: лоббисты NACA, стремление доказать миру, что США по–прежнему самая мощная и передовая страна и т.п. В совокупности, мотивов может оказаться достаточно.

Новая программа получила название также из области древнегреческой мифологии – Artemis. Она состоит из двух фаз, первая из которых делает акцент на «скорости», а вторая — на «устойчивости». На первом этапе основной задачей является обеспечение к 2024 году высадки американцев в районе Южного полюса Луны, где обнаружены запасы водяного льда. В рамках второй фазы NACA совместно с международными партнерами к 2028 году должно обеспечить устойчивое присутствие человека на поверхности и орбите Луны.

Что важно, программа существует не только в декларативных заявлениях американского истеблишмента, уже продемонстрированы первые результаты. Дальше всего продвинулись в разработке многоразового космического корабля Orion, который станет базовым для программы. Создает его американский «монстр оборонки» – Lockheed Martin – а за основу взяли летательные аппараты Mercury и Apollo, используемые США до 1970–х годов.

Первый полет (в беспилотном режиме) Orion совершил в декабре 2014 года, удалившись от Земли на расстояние 5,8 тысячи километров, что более чем в 14 раз дальше от поверхности планеты, чем орбита Международной космической станции (МКС). Вторые (и тоже успешные) испытания космического корабля состоялись в июле этого года. Подготовка Orion непосредственно к запуску миссии Artemis-1 (беспилотный облет вокруг Луны) запланирована на начало 2020 года.

Впрочем, все признают, что больше всего задач надо будет решить в другой части программы. Долететь до Луны и благополучно вернуться получалось не раз, как пилотируемым экспедициям, так и беспилотным. Другое дело – то самое «устойчивое присутствие человека на поверхности и орбите Луны».

Здесь предстоит решить сразу несколько масштабных задач (каждая из которых состоит из многих задач поменьше). Во-первых, обеспечить максимально возможную защищенность космонавтов от лунных условий – космической радиации, вакуума, длительного пребывания и работы в условиях пониженной гравитации и т.п. Во-вторых, решить проблемы с доставкой к Луне грузов, а чуть позже – оптимизировать эти затраты путем развития межпланетного транспорта, организации производства части необходимого оборудования и получения ресурсов на месте.

Отдельным блоком выступят проблемы, не имеющие прямого отношения к науке и технике, но способные надолго затормозить реализацию любой программы по изучению и освоению Луны. Например, как будем делить Луну? Ведь перед тем, как что-то строить на Луне, надо «застолбить» свои права на эту территорию, во избежание конфликтов с другими государствами в будущем. Возможным решением могут стать соответствующие международные договоры по примеру Антарктиды.

Еще одна проблема – патентная защита всех новых технических решений, особенно полученных в рамках международных проектов, да еще и с привлечением крупных транснациональных корпораций.

Конечно, все эти проблемы не относятся к числу неразрешимых. Но часто эффективные решения возможны на почве сотрудничества всех игроков, участвующих в освоении Луны. Здесь же мы пока наблюдаем некоторый дисбаланс между возможностями и амбициями. С одной стороны, о своем интересе к Луне говорят многие. Вот только сроки реализации этих проектов часто переносятся.

Российская лунная программа была озвучена в 2014 году (когда США уже приступила к первым запускам будущего лунного корабля). Согласно ее первоначальному тексту, высадка наших космонавтов на Луну планировалась в 2030 году, после чего должна развертываться посещаемая лунная база. Первый этап (2016 – 2025 гг.) предусматривал запуск нескольких беспилотных исследовательских станций к Луне и ряд работ по разработке конструкций будущей базы. Уже год спустя практически все работы по пилотируемым полетам на Луну оказались перенесены на неопределенный срок. На сегодня ни один запуск беспилотных станций еще не назначен. Но в конце прошлого года была озвучена новая Концепция исследования и освоения Луны, состоящая из 3 этапов и рассчитанная на период 2021-2040 гг. Не постигнет ли ее судьба предыдущей, пока не ясно.

Не лучше обстоят дела и у других возможных конкурентов США. Евросоюз и Япония заявили, что готовы осваивать Луну только в составе крупных международных коллабораций. Китай имеет самостоятельные амбиции, но до сих пор не располагает надежной тяжелой ракетой (из двух пусков Long March 5 один был неудачным), без которой полет к Луне не совершить.

Так что, по сути, мы можем говорить о том, что сегодня только США всерьез занимаются решением этого вопроса на практике, а, значит, они и будут вероятно диктовать политику освоения спутника Земли в ближайшем будущем. Обвинять в этом американцев глупо, поскольку отставание России в космонавтике заслуга, прежде всего, ее собственного руководства, включая нынешнее (учитывая, что после «черных 90-х» прошло два десятилетия, а отставание только растет).

ExoMars - один из масштабных международных проектов, в котором успешно участвует Россия Но не все так плохо. Об участии России в проекте «Венера-Д» уже говорили, теперь посмотрим, что там с другим соседом – Марсом. Илон Маск пока не выдает очередную сенсацию о полете к Красной планете. Но, как говорится, «не Маском единым». Есть, к примеру, ExoMars - один из масштабных международных проектов, в котором успешно участвует Россия. Его основной целью является поиск доказательств существования жизни на Марсе – в настоящем или в прошлом.

Европейское космическое агентство (ЕКА) изучало возможность посылки автоматической станции к Марсу еще в прошлом веке, но реально приступило к работам лишь в рамках программы Mars Express в начале 2000-х. Примерно тогда же родился ExoMars.

На первом этапе – ExoMars-2016 – к Марсу отправился орбитальный аппарат (для исследования малых газовых составляющих атмосферы и использования в качестве радио-

ретранслятора) с отдельным посадочным блоком (для демонстрации технологии аэродинамического торможения, спуска в атмосфере и приземления). Демонстратору не повезло – он разбился на последних стадиях посадки на Марс, а вот орбитальный блок успешно работает, принимая данные от научных приборов.

Есть в нем и вклад наших ученых – два из четырех приборных комплексов, установленных на его борту российского производства. Комплекс для изучения химии атмосферы ACS создан в Институте космических исследований (ИКИ) РАН под научным руководством Олега Кораблёва. Прибор состоит из трех спектрометров для исследования атмосферы и климата Марса, оценки распределения в первой малых газовых составляющих и аэрозолей, а также для формирования профилей температуры.

Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения FREND разработан в ИКИ РАН под руководством Игоря Митрофанова. Он предназначен для изучения глобального распределения водяного льда в верхнем слое грунта Марса и радиационной обстановки на орбите.

Оба российских прибора уже собрали огромное количество данных, в частности с их помощью обнаружили несколько больших областей, примерно на треть состоящих из водяного льда. Предварительные результаты наблюдений дают некоторым ученым основание полагать, что когда-то на Красной планете существовали реки, озера и моря, содержащие столько же воды, сколько находится сейчас в Северном Ледовитом океане. Вопрос – куда она делась – остается открытым. И чрезвычайно актуальным с позиции возможной колонизации Марса (для которой запасы вооды являются одним из критически важных условий).

В следующем году должен стартовать второй этап ExoMars-2020 – на поверхность Марса отправится долгоживущая автономная посадочная платформа и марсоход. Марсоход делают европейцы, а посадочную платформу наше НПО имени С. А. Лавочкина в тесной кооперации с упомянутым выше ИКИ РАН. Набор датчиков и приборов на платформе, рассчитанный на работу в течение одного года, будет снимать место посадки, проводить долгосрочный мониторинг климата и радиационной обстановки, исследовать атмосферу, изучать распределение подземных вод в районе посадки, сравнивая полученные данные с измерениями прибора FREND.

Излишне говорить, что участие в проектах «Венера-Д» и ExoMars дает нашей космической отрасли уникальный опыт в создании научно-исследовательских комплексов и большой массив знаний о соседних планетах. А вопрос – насколько это все окажется востребованным в России – следует адресовать уже не к ученым, а к руководству Роскосмоса и всего государства. Возможно, какие-то ответы прозвучат и на «Технопроме». Хочется верить, что они не сведутся к очередным амбициозным декларациям и красивым оборотам речи.

Сергей Исаев

Электричество из света

10 августа 1839 года, 180 лет назад, родился Александр Столетов. Работы ученого подтолкнули Эйнштейна к созданию своей «нобелевской» теории, сделали возможным телевидение и зеленую революцию в энергетике: он экспериментально изучил фотоэффект и описал его основные закономерности.

Столетов родился в купеческой семье во Владимире. Его мать сама учила всех шестерых детей чтению, письму и счету еще до школы. Закончив гимназию, Александр поступил на физико-математический факультет Императорского Московского университета (ныне МГУ), и в 21 год перспективный студент был оставлен руководством там для дальнейшей научной работы. Съездив на зарубежную стажировку с 1862 по 1866 год, ученый поработал с ведущими физиками своего времени, включая Германа Кирхгофа и Вильгема-Эдуарда Вебера (в честь последнего в 1930 году была названа единица измерения магнитного потока).

В 1888 году уже 49-летний Столетов, заведующий кафедрой опытной физики в Императорском Московском университете, берется выяснить, как влияет  свет на электрический ток. Для этого он взял мощный дуговой фонарь, направил его свет на одну из двух параллельных металлических пластинок — и между пластинками, невзирая на то, что зазор между ними был больше 10 сантиметров, потек электрический ток. Ученый довольно долго проводил различные измерения, менял условия эксперимента и в 1889 году опубликовал работу «Актино-электрические исследования».

Сегодня мы знаем, что извлеченный Столетовым при помощи обыкновенного света ток возникает потому, что фотоны, т.е. кванты света,  выбивают из поверхности металла электроны. Во время экспериментов Столетова ни о каких электронах физики не знали, да и о квантах Макс Планк еще даже не задумался. Теперь мы знаем, что для фотоэффекта квант должен иметь определенную энергию, а она напрямую связана с частотой света, поэтому в опытах Столетова ток регистрировался только при освещении пластинок фонарем с электрической дугой — свет от нее содержит довольно много ультрафиолета.

Теоретическое объяснение найденных Столетовым закономерностей дал в 1905 году Альберт Эйнштейн, который для этого использовал концепцию квантов, придуманную Максом Планком. Кстати, именно за объяснение фотоэффекта, а вовсе не за теорию относительности Эйнштейна наградили Нобелевской премией по физике.

Но Столетов, который наверняка бы поделил эту премию с Эйнштейном (потому что премии, как правило, дают и экспериментатору, и теоретику),  не дожил даже до открытия электрона в 1897 году, скончавшись годом ранее от воспаления легких в возрасте всего 56 лет. А фотоэффект стал не просто физическим феноменом, позволившим ученым выявить несколько ранее неизвестных законов природы.

Эффект фотоэффекта

Без фотоэффекта телевидения просто бы не существовало, так как процесс превращения картинки в электрический сигнал по определению требует превратить энергию света в электрическую. Свет, попадавший в объективы первых телекамер, падал на микроскопические крупинки серебра и выбивал из них электроны — лишенные отрицательно заряженных частиц крупинки становились положительно заряженными. Этот заряд затем можно было измерить и определить, насколько ярко освещался конкретный участок посеребренной пластины. Так работали устройства, разработанные в 1910-х годах Борисом Розингом и Владимиром Зворыкиным. В 1931 году уехавший к тому моменту в США Зворыкин получил патент на «иконоскоп», и это стало важнейшим шагом на пути к телевидению.

Причем зворыкинский иконоскоп — равно как и детище советского инженера Семена Катаева, который независимо работал над телевидением в те же тридцатые годы (а еще можно отметить венгерского инженера Кальмана Тиханьи), — использовал т.н. внешний фотоэффект, называемый так потому, что свет выбивает электроны за пределы вещества; наряду со внешним фотоэффектом есть и внутренний, при котором электроны покидают свои атомы, но не вылетают в окружающую среду.

Цифровые камеры

Внутреннему эффекту нашли применение позже. Важнейшей его специальностью можно назвать работу в приборах с зарядовой связью. Под этим названием скрывается пиксель на матрице цифрового фотоаппарата. Там свет выбивает электроны из полупроводникового материала, и далее эти электроны создают электрический ток, сила которого отражает интенсивность упавшего на материал света. В 1969 году американцы создали первый подобный прибор, в 1971 был получен первый патент, а несколько лет спустя первые полупроводниковые матрицы для телекамер пошли в производство. В 1980-х работающие на внутреннем фотоэффекте камеры полностью вытеснили из телестудий технику, использующую фотоэффект внешний, а в нулевые годы ПЗС-матрицы покончили с фотопленкой как в профессиональной, так и в любительской съемке. Сегодня цифровые камеры стоят в абсолютном большинстве мобильных телефонов: изобретение микросхем позволило массово и по умеренной цене печатать сложнейшие электронные устройства.

Солнечная энергетика

Появление заряда внутри освещенного полупроводникового материала также позволяет работать солнечным батареям. В 1990-х они применялись разве что в калькуляторах, для питания каких-нибудь метеорологических станций в удаленных районах и на космических аппаратах. Но в 2018 году солнечные батареи по всему миру выдали 700 тераватт-часов электричества, больше всех российских теплоэлектростанций вместе взятых. В 2019 году, по оценкам аналитиков Bloomberg, в мире введут в строй солнечных панелей суммарной мощностью от 120 до 140 гигаватт. В пиковом режиме только смонтированные в этом году панели будут выдавать энергии, как половина всех российских электростанций. Это немало, если учесть, что Россия занимает четвертое место по производству электричества.

С нулевых годов солнечная энергетика прибавляет каждый год по 25% своей общей мощности, то есть растет в геометрической прогрессии. В 2050-м, по оценкам Международного энергетического агентства, фотоэффект даст человечеству одну шестую всей электроэнергии и станет одним из основных источников электричества.
Безопасные станки, лифты и борьба с безбилетниками

Сам Столетов вряд ли мог предсказать появление, скажем, Instagram или массовый переход человечества на фотовольтаику. Однако одно из устройств, с которым жители крупных городов сталкиваются ежедневно, ученый все же разработал. Это фотоэлемент, самый простой преобразователь световой энергии в электрическую.

Одного фотоэлемента недостаточно ни для электропитания чего-либо, ни для построения картинки, однако он «чувствует» падающий на него свет. Следовательно, из источника света и фотоэлемента можно сделать, например, сигнализацию: при пересечении луча электронная схема почувствует пропажу тока и включит сигнал тревоги. Или заблокирует работу механизма, который оказался в опасной близости от подошедшего к нему человека.

Фотоэлементы применяются в турникетах метро и на платформах пригородных поездов, а еще они часто следят за тем, чтобы никого не прижало закрывающимися дверями в лифте. Сравнительно громоздкие устройства на внешнем фотоэффекте — со стеклянными колбами и металлическими пластинками внутри — сегодня вытеснены компактными полупроводниковыми аналогами, которые используют внутренний фотоэффект, однако выведенные Столетовым законы работают и в этом случае.

Не только фотоэффект

Экспериментальное изучение фотоэффекта вписало имя Александра Столетова в учебники по физике. Однако к 1889 году его знали как состоявшегося физика благодаря многим другим работам. Например, исследователь провел серию опытов по намагничиванию железа и разобрался с тем, как намагниченность материала меняется в зависимости от магнитного поля, в которое этот материал помещают. В конце XIX века это имело немалую практическую ценность: из железа и его сплавов делали (и делают сегодня) электрические генераторы, трансформаторы переменного тока, электромоторы и электромагниты.

Кроме того, в последние годы ученый занимался не только электромагнетизмом, но и термодинамикой. Он изучал вещество в критическом состоянии, сдавливая его и нагревая до состояния, при котором четкая граница между паром и жидкостью исчезала. Для воды такое состояние наступает при 374 градусах Цельсия и давлении более двухсот атмосфер, однако сегодня с таким паром (или уже не совсем паром) работают многие турбины на теплоэлектростанциях: подкритический пар делает их работу эффективнее и повышает мощность.

Путешествия в прошлое

Археологи России, Беларуси и Казахстана отмечают свой профессиональный праздник 15 августа, который совсем недавно обрел наконец, официальный статус. По традиции, многие археологи отмечают его «в полях» (поскольку экспедиционный сезон еще не завершен), а те, кто в это время не занят в экспедициях, участвуют в проведении различных конференций, проводят дни открытых дверей в музеях, экскурсии на археологические памятники. И, конечно же, делятся новостями о своей научной работе с журналистами. Такая предпраздничная пресс-конференция была организована в стенах Института археологии и этнографии СО РАН. Ниже мы познакомим вас с некоторыми результатами экспедиционной работы Института, представленные докладчиками в «обратной хронологии», так что получилось своеобразное путешествие в прошлое Сибири и Восточной Азии.

Новые карты «Шелковых путей»

Как известно, Великий шелковый путь – это маршрут, по которому шли караваны с товарами из восточной Азии в Средиземноморье. Вдоль торговых путей возникали города, обмен товарами накладывал свой отпечаток на многие государства, через которые проходил путь. Торговля совмещалась с дипломатией и культурным обменом. Все это объясняет интерес, который проявляет наука к истории развития этой трансконтинентальной магистрали.

В частности, встает вопрос – а когда именно «заработал» Великий шелковый путь и какова точная карта его маршрутов? Официально подтвержденным началом Пути считают миссию китайского разведчика и дипломата Чжан Цзяна в 138 году до н.э., целью которой был, в общем-то, поиск союзников в борьбе с гуннами, а вовсе не торговля. С другой стороны, ряд археологических находок показывает, что китайские товары распространялись далеко за пределы страны задолго до миссии Цзяна. Что породило ряд версий, относящих начало движения караванов по Шелковому пути с IV, или даже VI веков до н.э.

Исследования, проведенные новосибирскими учеными в последние годы, о которых рассказал старший научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, к.и.н. Петр Шульга, позволили внести некоторую ясность в этот вопрос.

Действительно, движение торговых караванов через Синьцзян на запад при непосредственном участии китайцев, начинает функционировать только в I в. до н. э., когда империи Хань ценой больших усилий удаётся оттеснить хунну. Но почему тогда в погребальных курганах пазарыкской культуры по другую сторону Синьцзяна, которые были возведены на несколько столетий раньше археологи тоже находят китайские зеркала и шелк.

На основе материала, собранного предыдущими экспедициями, ученым удалось реконструировать следующую картину. Начиная со времен позднего бронзового века (XI-IX вв. до н. э.)  население Северного Китая традиционно контактировало с народами Южной Сибири (Забайкалье, Минусинская Котловина) через Монголию. А к VI в. до н. э. в сферу этих отношений входит Верхнее Приобье, куда проникает мода изготовления некоторых «восточных» изделий. Соответственно и народы пазарыкской культуры тоже были вовлечены в этот процесс.  

Сами ученые говорят, что эти торговые маршруты можно назвать самым ранним этапом и маршрутом Шёлкового пути через Монголию к кочевникам Южной Сибири. Но пока такую терминологию используют в основном представители туристического бизнеса, а научные статьи на эту тему еще только предстоит опубликовать.

Речная ладья в монгольских степях

Следующий доклад перенес участников мероприятия на несколько столетий назад, во времена, когда степи к северу от Китая осваивал народ хунну, для защиты от которых и была построена Великая китайская стена.

В числе памятников этой эпохи – расположенный на Горном Алтае могильник Курайка, исследованиями которого не первый год занимаются новосибирские археологи. О некоторых свежих находках рассказал начальник Курайского экспедиционного отряда, старший научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, к.и.н. Евгений Богданов.

Были найдены более или менее сохранившиеся колоды, которые по форме четко напоминают… лодки Захоронения этого памятника датируют III – V в.в. до н.э., иначе говоря, приходятся на эпоху переселения народов. Огромные массы людей мигрировали (преимущественно с востока на запад, хоть не всегда этот путь был прямым), представители разных этносов контактировали между собой, что нашло отражение и в материальной культуре. Следы такого взаимопроникновения хорошо отслеживаются при изучении захоронений Курайки.

Внешне они выглядят довольно однообразно: небольшие прямоугольные сооружения, каменные насыпи вокруг и т.п. Зато содержимое, предметы, которые помещали в могилу вместе с покойником, бывает достаточно разнообразным и, порой, неожиданным для степных кочевников.

В качестве примера, Евгений Богданов рассказал о колодах, в которые часто помещали тела на этом могильнике. Ученые и ранее отмечали, что эти колоды имею не строго-прямоугольную форму, сужаясь к одному из концов. Поначалу это связывали с технологическими особенностями их изготовления. Однако позже были найдены более или менее сохранившиеся колоды, которые по форме четко напоминают… лодки.

Хотя здесь обитало племя скотоводов-кочевников, да и крупных рек поблизости нет. Тем не менее людей хоронили в колодах-челнах, которые к тому же обкладывали речными камнями, принесенными издалека. Очевидно, что речь идет о некоем ритуале, который, по мнению ученых, кочевники могли позаимствовать у соседних народов. Такие культурные заимствования вместе с наличием товаров, явно произведенных в других странах, позволяют воссоздать картину взаимодействия различных племен и народов на обширных территориях Сибири, Восточной Азии и Урала. И, в том числе, лучше понять, как проходило то самое Великое переселение народов.

О чем рассказывают камни и кости

Следующая часть пресс-конференции была посвящена еще более древним эпохам – культурам верхнего палеолита Монголии и Восточного Казахстана. Эти территории давно вызывают интерес археологов, но они имеют одну особенность – в здешней почве органика быстро распадается, поэтому собственно останков древних людей практически не находят. Работать приходится с предметами материальной культуры – изделиями из камня и кости, оставшимися от той эпохи.

Как это бывает с реконструкциями, иногда появление новых данных заставляет серьезно менять сложившуюся картину. Например, долгое время считалось, что найденные в Монголии стоянки времени верхнего палеолита принадлежали древним homo sapiens. Однако, после того как в последние год-два было доказано, что в это время еще жил денисовский человек, возникла версия, что, по крайней мере, некоторые из этих памятников – следы миграции этой популяции на юг, в сторону Китая.

Другие находки, наоборот, дополняют ранее известные факты. Как например, бусинка из скорлупы страусиного яйца, найденная новосибирской экспедицией, о которой рассказала научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, к.и.н. Арина Харценович. Археологи уже находили подобные украшения севернее, в Забайкалье (более древние) и южнее. Новая бусинка позволила доказать принадлежность к этой культуре археологического памятника Мойлтын Ам (открытого более 70 лет назад). Она же подтверждает вероятность миграции представителей данной палеолитической культуры из Сибири через Монголию в сторону Тибета, где находили бусинки, изготовленные по той же технологии, но в более позднее время.

Изучением еще одного интересного памятника эпохи верхнего палеолита третий год занимается совместная российско-казахская экспедиция, в состав которой входит ряд сотрудников ИАЭТ СО РАН. Речь идет о стоянке Ушбулак-1, расположенной в Шиликтинской долине (Восточный Казахстан). Ручей, промывший в долине небольшой овраг, заодно обнажил большое количество каменных и костяных орудий древнего человека (по оценкам археологов, здесь было собрано материала этой эпохи больше, чем на всей остальной территории Казахстана).

Очевидно, что такой объем находок дает больше возможностей для их изучения. И даже позволил провести археологический эксперимент (участники которого воспроизвели процесс изготовления древних орудий из идентичного сырья). В частности, доказали, что в качестве ударного инструмента для отделения пластин-заготовок использовалась крупная круглая галька (такие камни тоже найдены в большом количестве на стоянке), а вовсе не костяные или каменные пластины, как считалось ранее.

Конечно, вышеперечисленные результаты не описывают весь спектр работ, которые проводят новосибирские археологи на территории Сибири, Дальнего Востока и за рубежом. О некоторых мы рассказывали ранее, о других – обязательно расскажем в будущем. А сегодня мы поздравляем археологов с их профессиональным праздником и желаем им новых интересных находок, выдающихся научных результатов и творческой энергии, позволяющей переворачивать многие тонны грунта, по крупинкам восстанавливая картину прошлого человечества.

Сергей Исаев

Энергетика без альтернатив

В этом году глава государства слегка ошарашил общественность своими суждениями о «зеленой» энергетике. Выступая в Екатеринбурге на выставке «Иннопром-2019», Владимир Путин заявил, будто солнечные и ветряные электростанции вредят природе и людям. По его словам, из-за ветряков гибнет много птиц, а черви из-за вибраций выползают из земли. «Комфортно ли людям будет жить на планете, уставленной частоколом ветряков и покрытой несколькими слоями солнечных батарей?» - задал вопрос президент, открыто намекая на то, что современные «зеленые» тренды не вызывают у него ни малейшего воодушевления.

Не приходится сомневаться, что слова Владимира Путина сильно задели за живое сторонников альтернативной энергетики и воодушевили их оппонентов. В электронных СМИ тут же начали распространяться аналитические материалы, призванные (судя по всему) подкрепить слова президента конкретными фактами. Авторы этих публикаций обратили внимание на то, будто жители западных стран стали выражать нежелание проживать возле ветряков. Фактически, президент четко обозначил новый вектор критики ВИЭ. Если раньше упор делался на неэффективность солнца и ветра, на экономическую нецелесообразность поддержки таких проектов, то теперь критики решили надавить на самое «больное» место – на экологию. Ведь «зеленая» энергетика как раз и была призвана решить экологические проблемы. И именно в этом качестве она рассматривалась как реальная альтернатива традиционным источникам. Казалось, что спасение природы оправдывает любые правительственные расходы.  Теперь же получается, что «зеленый» тренд на самом деле «зеленым» не является.

В данном случае мы не собираемся анализировать высказывание нашего главы государства. Этим пусть занимаются эксперты. Для нас важнее понять исходный смысл самого президентского послания, ибо оно так или иначе отражает намерение властей в отношении энергетической политики, и даже шире – оно отражает общий подход нашего руководства к вопросам развития страны.

Как я уже сказал, сторонники альтернативной энергетики получили плохой сигнал. Хотя, справедливости ради надо заметить, что никакого разворота за этими словами не последует – просто потому, что наша страна не особо-то и придерживалась «зеленого» курса. ВИЭ никогда не были у нас в приоритете, и правительство совсем не спешило делать так, как принято на Западе. Никаких иллюзий на этот счет не было. Конечно, были какие-то надежды, и кому-то могло показаться, будто однажды президент огласит «прогрессивное» направление и соответствующим образом сориентирует правительство. Президент, наконец, высказался по этому поводу, и всем стало ясно, что никаких особых изменений не произойдет. Во всяком случае, «как у них на Западе» делать никто не собирается. По этому поводу глава государства выразился совершенно прозрачно. Даже если он плохо разобрался в данном вопросе, не вызывает никаких сомнений тот факт, что озвученный доклад ему готовили убежденные противники ВИЭ, поскольку только в этом «лагере» могли выдвинуть экологические аргументы против ветряков. «Традиционалисты», таким образом, своих позиций в нашей стране не сдают.

В этой связи становится не совсем понятно, для чего президенту понадобилось делать столь неоднозначные публичные заявления, рассказывая про гибель птиц и червей. Такие послания уместны в случае пересмотра существующего курса. Например, американский президент Дональд Трамп высказывался в поддержку традиционной энергетики, обозначая корректировку энергетической и экономической политики своего предшественника. Речь, по большому счету, шла о перераспределении государственных субсидий в пользу «традиционалистов». В России же, как мы понимаем, никакой корректировки курса не требуется, поскольку, еще раз напомню, альтернативная энергетика никогда не была у нас в приоритете и не имела той масштабной государственной поддержки, как это происходило на Западе. То есть у президента не было никакой необходимости как-то перемещать акценты. В нашей стране курс остался прежним и ничего другого, откровенно говоря, мы и не ожидали. Глава государства лишь высказал собственное мнение на этот счет. Но опять же – для чего это было сделано, и кто являлся истинным адресатом данного послания?

На мой взгляд, Владимир Путин ориентировался на зарубежную аудиторию, поскольку только в международном контексте его оценка перспектив ВИЭ имела хоть какой-то смысл. Напомню, что в начале нового тысячелетия Россия объявила себя «энергетической державой», трактуя энергетику исключительно в «традиционалистском» ключе.  Авторам данной концепции, судя по всему, подобная мировая роль казалась очень почетной, ведь в ту пору в нашем руководстве мало кто задумывался, какое значение будет иметь альтернативная энергетика спустя каких-то десять-пятнадцать лет. Сторонникам традиционных энергоносителей казалось, что спрос на нефть и газ достигнут невиданных значений, подхлестнув цены и сделав рентабельными проекты освоения арктических территорий.

Бурный рост на Западе «зеленых» технологий в планы кураторов отечественного нефтегазового комплекса явно не входил. Поэтому данный вектор развития оказался для них очень неприятным сюрпризом, к которому руководство «энергетической державы» оказалось совершенно неготовым. И поскольку расчеты на то, что ВИЭ слишком долго «не протянут», не оправдались (а именно такие прогнозы мы слышали лет семь-десять назад), главе государства пришлось взять инициативу в свои руки.

Я нисколько не преувеличиваю масштабы замысла. Выступление Владимира Путина прозвучало как заявка на создание некой «традиционалистской коалиции», где Россия должна сыграть ведущую роль. В конце концов, если американский президент позволяет себе в целях реабилитации традиционных энергоносителей ставить под сомнение теорию глобального потепления, то что препятствует российскому нацлидеру делать заявления международного значения? Особенно это актуально сейчас, когда Россия так упорно стремится к «многополярному» миру, конкурируя на этом поприще с США. Однако есть ли у нашей страны такие возможности – определять тренды развития на планетарном уровне? Да и вообще, идет ли в данном случае речь о развитии – с нашей стороны?

Возьмем ту же Америку. Что бы ни заявлял там действующий президент, вложения в ВИЭ дают отнюдь не символическую прибавку к существующим мощностям. Так, впервые в истории США альтернативная энергетика дала больше электричества, чем угольные станции. Как бы мы ни оценивали «зеленые» технологии, успехи здесь налицо. Не удивительно, что уже более пятидесяти государств мира (включая восемь американских штатов) объявили о планах полного отказа от ископаемого топлива и от атомных электростанций.

Объективности ради, мы не станем заниматься безумной апологией ВИЭ (поскольку там, действительно, есть свои сложности). Однако если Россия намерена определять тренды мирового развития, она должна продемонстрировать какие-то более весомы достижения, нежели банальное опустошения сибирских недр и перекачку нефти и газа другим странам. Допустим, ветряки наносят вред природе, и по этой причине российские руководители отметают этот путь развития. Тогда мы вправе спросить, как обстоят дела с экологией в тех местах, где осуществляется нефтедобыча, как влияют на природу наши угольные электростанции или насколько комфортно людям и животным жить возле золоотвалов или угольных разрезов?

Полагаю, что моральное право осуждать альтернативную энергетику из-за вреда экологии может только тот, кто решил экологические проблемы с использованием традиционных энергоносителей. Во всяком случае, Америка вкладывает серьезные деньги в экологизацию угольной энергетики (достаточно вспомнить программу «Чистый уголь», на которую правительство США потратило три миллиарда долларов). С таких позиций американский лидер вполне может заявлять о преимуществах традиционной энергетики, поскольку в развитых странах она не стоит на месте и также развивается.

Вывод из сказанного прост. Если российское руководство декларирует другой путь, оно должно дать на этот счет достойные примеры. А для этого, как мы понимаем, необходимо вкладывать серьезные средства в поддержку научных исследований и инновационных разработок. К сожалению, по этой части мы пока еще нисколько не опережаем те страны, где сделали ставку на возобновляемые источники энергии и добились впечатляющих успехов. Хорошие практические результаты впечатляют людей куда больше, чем декларации с высоких трибун, даже если эти декларации содержат много правды.

Андрей Колосов

Готовить кадры для синхротрона

В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) начала работу экспериментальная станция для учебных и технологических работ с синхротронным излучением (СИ) на накопителе ВЭПП-4. Основное назначение новой установки — подготовка научного и инженерно-технического персонала для работ с СИ в интересах научных организаций, вузов и промышленности. Среди них — специалисты, которые будут работать в Центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов (ЦКП «СКИФ») и других синхротронных центрах, а также будущие потенциальные пользователи — представители различных областей науки. В первых экспериментах на новой станции приняли участие студенты физического факультета (ФФ) НГУ и радиоэлектронного факультета (РЭФ) НГТУ НЭТИ.

Вопрос о создании специальной выделенной станции для проведения учебных работ впервые поднимался в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ) еще два года назад. Потребность в подготовке кадров для работы с синхротронным излучением в ИЯФ СО РАН существовала всегда, но с началом реализации проекта ЦКП «СКИФ» и запуском программ подготовки специалистов по работе с синхротронным излучением в НГУ и НГТУ НЭТИ, стало очевидно, что вопрос прохождения практики студентами требует скорейшего решения. В результате на канале вывода СИ из накопителя ВЭПП-4 была создана специальная экспериментальная установка — «Технологическая станция СИ» (ТССИ), которая представляет собой набор относительно стандартных элементов – составляющих частей любой пользовательской станции СИ: подвижки, кристаллы-монохроматоры, детекторы и т.п., в процессе сборки и наладки которых студенты смогут получить наглядное представление о принципах работы всей системы и реальный опыт подготовки и проведения экспериментов с СИ. Помимо обучающей функции, станция также послужит стендом для проверки и испытаний нового оборудования, прежде всего, рентгеновских детекторов, которые также изготавливают в ИЯФ СО РАН.

Станция задумана для студентов различных направлений и уровней подготовки: студентов 2 – 4 курсов ФФ НГУ (физические основы эксперимента), ФЕН НГУ (взаимодействие СИ с веществом), студентов НГТУ НЭТИ, (инженерное и конструкторское обеспечение экспериментов), а также магистрантов новой междисциплинарной магистратуры НГУ — будущих пользователи станций, задача которых — научиться готовить образцы для экспериментов и обрабатывать полученные данные.

«Для того, чтобы понимать, как устроена установка, нужно ее собрать, а любая станция СИ представляет собой определенный набор модулей — такое своеобразное LEGO для взрослых, меняя компоненты местами, по-разному их группируя, можно лучше понять принцип работы целого механизма, — рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, сотрудник Проектного офиса ЦКП «СКИФ», кандидат технических наук Борис Гольденберг. – Поэтому первые четверо наших студентов, которые готовили свои курсовые и квалификационные работы минувшей весной работали не на готовой станции, а принимали активное участие в ее сборке и первых экспериментах, видели возникавшие при этом проблемы и помогали находить их решения».

Уже со следующего учебного года станция будет использоваться как базовая для выполнения лабораторных, курсовых и дипломных работ студентов НГУ и НГТУ НЭТИ.

Артем Барахтаев, Юрий Хомяков (НГУ, 2 курс, ФФ выполняли курсовые работы): «Мы получили уникальный опыт работы с СИ, узнали необходимые основы конструирования подобных установок, увидели, как люди делают науку. В процессе успели осознать, что будущим пользователям станций СИ очень важно получить такой опыт, прежде чем начать работать с реальными установками».

Мария Рыбачек (НГТУ, РЭФ, 4 курс, защита диплома бакалавра): «Процесс запуска станции был интересным и наглядным. На мой взгляд, работа на строящейся станции намного интереснее, чем на уже готовой, ведь на строящейся появляются различные реальные задачи и нужно придумать то решение, которое подойдет именно для этого случая. Работа ведется сообща, и каждый участник может сделать что-то свое, помочь другим или обратиться к ним за помощью. Участие в работе по созданию и строительству станции дает большой опыт в решение практических задач».

Проект ЦКП «СКИФ» в Новосибирске реализуется в соответствии с Поручением президента РФ на основании Указа Президента РФ от 25.07.2019 №356 и является флагманом программы развития Новосибирского научного центра, известной как «Академгородок 2.0». Сибирский источник синхротронного излучения поколения «4+» в будущем станет частью отечественной сетевой инфраструктуры синхротронных и нейтронных исследований. ЦКП «СКИФ» — это центр коллективного пользования, который будет включать в себя не только ускорительный комплекс, но и развитую пользовательскую инфраструктуру: экспериментальные станции и лабораторный комплекс. Запуск первой очереди проекта намечен на 2024 год, ориентировочная стоимость оценивается в 37,1 млрд. рублей.

По предварительным оценкам для управления технологическим оборудованием ЦКП «СКИФ», обеспечения и развития исследовательских работ в центре потребуется около двухсот специалистов инженерного профиля и около ста научных сотрудников. И это не считая тех специалистов, которые, получив практику работ на СИ, смогут решать индустриальные и научные задачи, работая в лабораториях институтов и предприятий. НГТУ НЭТИ, в котором традиционно готовят специалистов инженерных специальностей, запустил две программы подготовки специалистов для ЦКП «СКИФ»: магистерскую программу «Радиофизические методы исследований» на базе Физико-технического факультета НГТУ (ФТФ НГТУ) – для подготовки различных технических специалистов (инженеров, конструкторов, технологов машиностроения и других), а также специальную программу для студентов кафедры электронных приборов РЭФ НГТУ – для подготовки специалистов в области сверхвысокого вакуума, электроники, СВЧ-техники и программного обеспечения. НГУ, в свою очередь, запустил специальную междисциплинарную магистерскую программу «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз» для подготовки потенциальных пользователей синхротронного центра – химиков, физиков, биологов, способных работать на стыке дисциплин и понимающих специфику работы с синхротронным излучением.

Встать на ноги

Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ) разработали механический комплекс, который позволяет сократить время реабилитации пациентов после инсульта - с полугода до нескольких месяцев. Примерная стоимость отечественной разработки в два раза ниже импортных аналогов, сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ. 

"Комплекс по реабилитации перенесших инсульт пациентов, способный практически вдвое сократить период реабилитации, разработала группа ученых НГТУ НЭТИ. Система также позволяет восстановить двигательные функции после различных травм. <...> Предположительная стоимость машины составляет примерно два-три миллиона рублей, что в два раза ниже импортных аналогов", - говорится в сообщении.

Инсульт - опасное заболевание, поражение головного мозга, чаще всего вызванное закупоркой сосудов. Сотни тысяч людей ежегодно страдают от его последствий, в частности, утрачивают способность самостоятельно ходить. Именно для быстрого восстановления возможности ходить и обслуживать себя, вернуться к нормальной жизни важны интенсивные тренировки на реабилитационном комплексе.

Разработанный в НГТУ НЭТИ комплекс представляет собой управляемое компьютером механическое устройство весом около 200 кг, главная задача которого - помочь пациенту восстановить навыки ходьбы. Конструкция содержит подвижные платформы для крепления ступней и голеней, вертикальную площадку, напоминающую спинку кресла, где находится пациент. Все компоненты подвижные и управляются по заданной программе.

"Под управлением программы платформы совершают соответствующие ходьбе движения, которые передаются пациенту. Активность двигательных нервов при интенсивной тренировке способствует функциональной перестройке головного мозга, возникновению новых структур, замещающих пораженные инсультом участки. Это явление, так называемая нейропластичность, играет решающую роль в восстановлении навыка ходьбы. Процесс реабилитации значительно ускоряется", - сказал доцент кафедры теоретической и прикладной информатики НГТУНЭТИ Алексей Цыгулин, слова которого приводятся в сообщении.

По информации разработчиков, испытания комплекса проводились совместно с врачами Бердского реабилитационного центра и клиники "Движение". Согласно полученным результатам, тренировки на установкеНГТУ НЭТИ позволяют практически вдвое сократить период реабилитации, во многих случаях с полугода до нескольких месяцев. Кроме того, комплекс также позволяет восстановить двигательные функции и после различного рода травм.

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS