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.

Зеленые стеллажи

Так получилось, что слово «гидропоника» вызывает у нас не самые хорошие ассоциации. Когда нам говорят: «Эти томаты выращены на гидропонике», - мы сразу кривим лицо, ибо принято считать, что такая продукция по вкусу напоминает пластик. Тем не менее, я бы не стал поддерживать такую категоричность, поскольку с гидропоникой далеко не все так однозначно. Могу уверить, что в ряде случаев далеко не каждый из нас различит на вкус гидропонные овощи и зелень - от тех, что выросли на дачной грядке.

Мы уже писали о новосибирских разработчиках - компании «Современные Системы Выращивания» (руководитель – Роман Рыбаков), запустивших года три назад весьма интересный проект Over Grower. Речь идет об автоматизированных стеллажных гидропонных модулях, позволяющих выращивать порядка 30 видов культур в самых разных по величине помещениях.

Дело в том, что разработанная этой компанией система как раз создавалась с расчетом на развитие указанного направления. Причем, вклад компании оказался достаточно весомым – учитывая то обстоятельство, что в нашей стране таких разработчиков можно буквально пересчитать по пальцам. Что касается системы Over Grower, то в настоящее время она уже получила мировую известность.

Как сказал Роман Рыбаков, первоначальная задумка касалась специального прибора для управления современной системой выращивания растений. Обслуживать гидропонные установки не так-то просто, учитывая, что растения «выпивают» достаточно много воды. Кто-то за этим должен постоянно следить. В этой связи использование автоматики напрашивалось само собой.

По словам Романа Рыбакова, созданный ими прибор позволял в шестнадцать раз уменьшать трудозатраты на обслуживание гидропонных установок. Однако ограничиться созданием только одного прибора не получилось – пришлось создавать всю систему в целом, поскольку на нашем рынке для такой автоматики практически не было подходящих решений, ориентированных именно на сити-фермерство. Если что и было, так это чуть ли не «игрушечные» мини-установки, рассчитанные исключительно на любителей. Их можно было разместить даже на подоконнике. Для профессионального же сити-фермерства они не годились.

Нужны были системы, позволяющие масштабировать объемы выращиваемой продукции и дающие человеку возможность подзаработать на этом деле. Только в этом случае можно говорить о развитии сити-фермерства как целого направления в сфере производства продуктов питания. Так, собственно, и возникли показанные на выставке «зеленые стеллажи» - многоярусные гидропонные модули с искусственной подсветкой и автоматизированной системой управления.

Главное достоинство этих модулей в том, что они дают возможность очень рационально использовать пространство - не только общую площадь помещения, но и весь объем. Стеллажи спокойно размещаются как по горизонтали, так и по вертикали. В принципе, они вполне подойдут и для любителей. Например, вы можете в одной просторной комнате спокойно разместить один такой стеллаж. Но с таким же успехом эти стеллажи можно разместить в достаточно большом помещении, если речь идет о коммерческом выращивании.  И не только. Во многих общественных зданиях достаточно много свободных пространств, куда неплохо впишутся такие конструкции. Их можно спокойно размещать внутри торговых центров, ресторанов и кафе, благодаря чему отпадает надобность завозить откуда-то свежую зелень. Появится возможность выращивать все это на месте и реализовывать в наисвежайшем виде. Ведь при транспортировке и длительном хранении, как известно, растения теряют значительное количество полезных веществ (не говоря уже о специальных обработках).

С таким же успехом гидропонные модули могут облюбовать помещения образовательных и оздоровительных учреждений. Почему, например, нельзя обогащать обеды для школьников свежей зеленью, выращенной в непосредственной близости от школьной столовой? Думаю, санаториям также будет интересен такой вариант самостоятельного обеспечения зеленью и овощами.

Кстати, что касается школьников, то с ними, как сказал Роман Рыбаков, уже вовсю идет работа. В одной из школ Баганского района недавно появилась полностью автоматизированная Сити-ферма. Основная задача, которую она призвана решить – это подготовка будущих сити-фермеров. Как верно заметил разработчик: какой толк от создания таких систем, если их в нашей стране некому будет обслуживать? Готовить специалистов нужно уже сейчас, для чего разработчики создали кружок Юного сити-фермера. По словам Романа Рыбакова, дети воспринимают данную новинку с нескрываемым интересом и смотрят на всё с горящими глазами. Причем, идею создания такого кружка высказал как раз один из школьников. Разработчики пошли навстречу пожеланиям детей.

Хочу заметить от себя, что это очень важный прецедент. Освоение таких инноваций должно происходить как раз «снизу». Система образования сама по себе весьма консервативна и медлительна, и придется очень долго ждать, когда там приспособят образовательные стандартны к новейшим технологическим веяниям. Приходится брать инициативу в собственные руки. Причем, вопрос этот выходит за рамки обычного просвещения. Подготовка сити-фермеров – задача экономической важности, поскольку данные тренд набирает обороты во всем мире, и рано или поздно нам придется включиться в это дело всерьез. И если в стране не будет соответствующих специалистов, нам грозит отставание.

Отметим, что в развитых странах подобные системы уже не экзотика. В чем заслуги наших разработчиков? Не только в том, что они начали первыми проторять тропинку в данном направлении. Но также в том, что они создали систему, нисколько не уступающую мировым аналогам, а в чем-то даже их превосходящую. Как сказал Роман Рыбаков, их системами заинтересовались за рубежом. Показательно, что география оказалась весьма широкой – Южная Африка, Канада, Казахстан, Англия, Нидерланды.  Интерес со стороны Нидерландов вызывает искреннее изумление. Ведь эта страна является лидером в области тепличного хозяйства. Тем не менее, российская разработка привлекла внимание голландского партнера, поскольку оказалась не только очень экономичной, но также более функциональной в сравнении с распространенными системами.

Таким образом, наша разработка получила серьезную оценку за рубежом. Насколько она будет оценена в самой России, время покажет. При этом разработчики не стоят на месте, а постоянно вносят усовершенствования и создают новые системы. Например, регулярно совершенствуется операционная система и добавляются новые функции прибора управления. Разработаны гидропонные установки колонного типа с системой подачи раствора. Они, по утверждению Романа Рыбакова, наиболее продуктивны при выращивании листовых салатов, эфирно-масличных и пряных трав. Разработаны также новые светодиодные модули с жидкостным охлаждением светодиодов, где не используется алюминиевый радиатор. Создана также аэропонная установка для выращивания микро-клубней картофеля. Будем надеяться на то, что однажды все это окажется на российском рынке как вполне нормальный и ходовой товар.

Олег Носков

Неподъемный рост

Российская экономика во втором квартале 2019-го выросла на 0,8 процента к прошлому году. В первом квартале рост был еще меньше — 0,5 процента. Правительственные чиновники — и после первого квартала, и после второго — пытаются убедить, что вот в следующем квартале экономика, наконец, совершит давно обещанный рывок. 

Правда, никто не объясняет, почему это произойдет и что для этого было сделано. Тревожным фоном стали прогнозы Института экономики роста им. Столыпина — там рецессию обещают уже в этом году (в отличие от министра экономики, который отодвинул ее на 21-й год). Уточним: рецессия — это небольшое падение после подъема. И где же подъем?.. Некоторые специалисты, правда, ведут разговор не о рецессии, а затяжной стагнации, в которой увязла страна. Так с чем же мы все-таки имеем дело?

Оптимисты (наша экономическая и финансовая система выстояла под натиском санкций) и пессимисты (страна в экономическом кризисе, народ беднеет) при всей разнице посылов и промежуточных выводов говорят, похоже, об одном и том же: экономика не растет, а перспективы ее непонятны. О видах на будущее «Огонек» решил расспросить академика РАН Абела Аганбегяна, у которого свой взгляд на перспективу: он полагает, что нас ожидают еще три года экономической стагнации.

— Абел Гезевич, почему наша экономика, вопреки поставленной задаче — добиться темпов роста выше мировых, вдруг остановилась?

— Она остановилась действительно неожиданно, перейдя к стагнации с 2013 года после 3-летнего восстановительного подъема, когда были превзойдены докризисные показатели. Это было за 1,5 года до присоединения Крыма, введения санкций, снижения цен на нефть, девальвации рубля. Понятно, что в экономике не бывает все ровно, одни показатели растут, другие уходят в минус. За 6 лет стагнации ВВП в среднем в год увеличивался на 0,4 процента, промышленность — на 0,6 процента, увеличился транспорт, сельское хозяйство, платные услуги. Одновременно заметно сократились инвестиции, строительство, розничный товарооборот. Шестой год снижаются реальные доходы населения, третий год идет падение ввода жилья. На 20–25 процентов снизился экспорт и импорт.

— Кажется, в 2015 году был самый низкий показатель экономического роста, но все равно он был в плюсе, около 1 процента?

— Вы ошибаетесь. В 2015 году стагнация в результате введения санкций и катастрофического снижения цен на нефть сменилась рецессией, то есть падением социально-экономических показателей. ВВП снизился на 3 процента, промышленность — на 3,4 процента, инвестиции — на 8,1 процента, реальная зарплата — на 9,5 процента. Наблюдалась рекордно высокая инфляция — 15,5 процента. Валютный курс рубля по отношению к доллару и евро снизился в 2 раза.

— Вернемся к 2013 году. Почему тогда все остановилось?

— Это ключевой вопрос. Основной источник экономического роста в любой индустриальной стране (а мы такой и являемся) — это инвестиции в основные фонды — в машины, станки, оборудование, на которых работают люди и выпускают продукцию. Эти фонды требуют постоянного обновления, то есть инвестиций. Инвестиции дважды влияют на рост экономики. Первый раз — в момент вложений. Например, начинается большая стройка, приезжают инженеры, рабочие, там живут, туда везут материалы, все это работает на рост ВВП. Второй раз (и более существенно) — в среднем через четыре года, когда основные фонды начинают выдавать продукцию. Отсчитайте 4 года от 2013-го назад — это был кризисный 2009 год. Тогда инвестиции в основные фонды упали на 15 процентов. Поэтому в 2013 году ввод основных фондов практически не вырос, а в 2014 году даже снизился, и на их основе было меньше произведено продукции и услуг. Прирост ВВП сократился, но небольшой рост экономики, скажем, 2,5–3 процента, мог сохраниться, если бы инвестиции продолжали рост на 8–10 процентов, как в прошлые годы. Но они показали нулевой рост, и в этом основная причина перехода к стагнации.

— Почему в 2013 году инвестиции были на нуле?

— Надо разбираться, кто сократил инвестиции. С 2013 по 2015 год инвестиции частного бизнеса, например, увеличились на 10 процентов. А вот государственные инвестиции сократились.

Бюджеты всех уровней — федеральный, региональные и муниципальные — за эти 3 года снизили инвестиции на 23 процента. Причем дружно, как по команде. Далее, госкорпорации — «Газпром», «Роснефть», РЖД, «Ростехнологии» и «Росатом» — вместе уменьшили инвестиции на 30 процентов. Наибольшее сокращение произошло в «Газпроме», который после строительства «Северного потока – 1» уменьшил инвестиции с 1,5 трлн до 700 млрд рублей в год. Затем — банки с государственным участием (Сбербанк, ВТБ, Россельхозбанк, Газпромбанк. Внешэкономбанк и т.д. — всего государству принадлежат около 60 процентов банковских активов) сократили объем инвестиционных кредитов на 25 процентов. Вот и получилось: хоть частный бизнес и вложился, общее падение составило 11 процентов.

— Получается, именно в этом главный тормоз?

— Экономика — сложное явление, и есть много других факторов, которые могут ее тормозить. Во-первых, с 2008 года — 11-й год — идет постоянный отток капиталов из страны (он составил около 750 млрд долларов). Другой фактор — основные фонды не обновляются, они прогрессивно стареют, 23 процента всех машин и оборудования работают свыше сроков амортизации, их давно надо бы сдать в металлолом. Но как-то ремонтируют, поддерживают — новых-то нет. Тянет экономику вниз и сокращающийся бюджет государства, если его считать не в номинальных рублях, а в постоянных ценах, то есть за вычетом инфляции. Следующий фактор — это снижение доходов населения. Можно считать, оно продолжается 6-й год, за исключением 2018-го, когда наша умелая статистика показала рост на 0,1 процента. Но фактически потребительский спрос падает постоянно, и это тоже тормозит экономику. И, наконец, еще один существенный фактор — резкое ухудшение демографической ситуации. В годы стагнации число трудоспособного населения сократилось почти на 5 млн человек. Снизилось число женщин фертильного возраста, в прошлом году родилось на 300 тысяч детей меньше, чем в 2016-м. Смертность у нас снова стала превышать рождаемость. Это называется депопуляцией. Раньше она перекрывалась положительным сальдо трудовой миграции. Но в 2018 году она резко снизилась из-за девальвации рубля в 2 раза по отношению к доллару — мигрантам стало невыгодно у нас работать. Поэтому численность населения страны стала сокращаться.

— И как долго эта стагнация будет продолжаться?

— Я думаю, что еще минимум 3 года. В прошедшие месяцы этого года инвестиции в основной капитал выросли на 0,5 процента, этого совершенно недостаточно, и это, естественно, снизит прирост ВВП в 2021–2022 годах. К тому же не удастся в короткий срок преодолеть негативные тренды, о которых речь была выше.

— И как же выскочить из этой стагнационной спирали? Быть может, цифровизация экономики, о которой теперь так много говорят, поможет?

— Цифровизация необходима, но она не главный источник роста. Такими источниками являются рост инвестиций в основной капитал и в человеческий капитал. Человек с его знаниями и умением — главная производительная сила, поэтому сфера «экономики знаний» (НИОКР, образование, информационно-коммуникационные технологии, биотехнологии и здравоохранение) является основной составной частью человеческого капитала.

В России доля «экономики знаний» в ВВП — 14 процентов. Доля «экономики знаний» в валовом продукте Европы — 30 процентов, доля промышленности — 25 процентов. В США — 40 и 20 процентов.

В индустриальных странах главный источник — инвестиции в основной капитал, а вложения в человеческий капитал — дополнительный источник. В постиндустриальных развитых странах на первом месте здесь вложения в человеческий капитал. Так что социально-экономический рост в наибольшей мере зависит от доли инвестиций в основной капитал и от доли вложения в человеческий капитал (в «экономику знаний») в ВВП. Если доля инвестиций 20 процентов, как в развитых странах, экономика растет по 1,5–2 процента в год. Доля инвестиций в 25 процентов дает 3 процента. В развивающихся странах эта доля — 30–35 процентов, и поэтому в среднем мы у них наблюдаем 4–5 процента роста в год. Больше 40 процентов, как в Китае, обеспечивают рост в 6,5–7 процентов. В России доля инвестиций в основной капитал в районе 20 процентов, но крайне низка доля вложений в «экономику знаний» — 14 процентов. Поэтому у нас стагнация. А наша беда еще и в том, что даже низкие инвестиции в человеческий капитал сокращаются: доля образования в ВВП с 2008 года снизилась в стране на 10 процентов.

— Есть ли опыт преодоления стагнации, которым мы могли бы воспользоваться?

— Есть, например у США. Там стагнация продолжалась с начала 1970-х годов до 1982-го. Пытались бороться со стагнацией два американских президента, Форд и Картер. У каждого была программа выхода из стагнации, но не получалось. Потому что оба боролись с кризисом, не понимая, что стагнация — совсем другое дело. Ни Форда, ни Картера не переизбрали на второй срок — редкий случай в США. Лишь когда пришел Рейган, дело сдвинулось.

— Благодаря «рейганомике»?

— Да. Это была в принципе новая экономическая политика. Поначалу казалось, что она противоречит здравому смыслу. Он снизил налоги, и не только с бедных, но и со среднего класса, и даже с богатых. Высвободились большие деньги, сотни миллиардов долларов. И они не ушли в потребительскую «топку» — Рейган сделал так, что средства, вложенные в производство, от налогов освобождались, люди оказались вовлечены в инвестиционный процесс. При этом срок амортизации машин и оборудования был сокращен в два раза. Это двинуло вперед самые современные по тем временам отрасли. Америка тогда очень сильно отстала от Японии по технологиям, но смогла вырваться вперед, выросли доходы граждан, резко снизилась безработица. В итоге 25 лет небывалого роста — практически до 2007 года.

— Этот опыт, надо полагать, активно изучается у нас?

— Увы. Ни на одном заседании Экономического совета при президенте, ни на одном заседании правительства, ни на одной конференции, ни на Петербургском, Сочинском, Гайдаровском форумах ни разу не обсуждалась тема «Как мы оказались в стагнации». Нет ответа. Я говорю об этом, потому что меня это очень волнует.

— Но ведь правительство принимает какие-то меры для оздоровления экономики...

— Вместо оздоровления все выходит наоборот! Трудно придумать что-то хуже, чем повысить НДС именно сейчас. Если, конечно, нет задачи продлить стагнацию еще на пару лет. Добавьте рост тарифов ЖКХ, налога на недвижимость, неналоговых платежей и так далее — это все люди на себе чувствуют. Увеличение срока выхода на пенсию — из той же серии.

Казалось бы, ну подождите 3 года, когда экономика начнет расти. Нет, продавили, хотя 75 процентов населения против. И это, с моей точки зрения, еще больше тормозит экономику. В 2019 году доходы населения уже упали на 2,3 процента, а значит, и платежеспособный спрос падает.

— Национальные проекты помогут выйти из стагнации?

— Национальные проекты очень важны. Хороший проект по транспорту, по строительству автомобильных дорог, демографический проект, материнский капитал и пособия на детей — все это важно. Но у нас ключевая проблема сегодня все же не с инфраструктурой и не с рождаемостью, а с бедностью. Ведь цель нацпроектов — рост благосостояния. В период стагнации численность бедных увеличилась на 5 млн человек — до 20 млн. В указе президента РФ В.В. Путина поставлена задача вдвое ее сократить — до 10 млн человек к 2024 году. Но такой программы сокращения бедности, увы, нет.

И, самое главное, в нацпроектах нет ни слова о том, что экономический рост нужно организовать на базе технологического перевооружения промышленности. Поэтому если влияние нацпроектов и будет, то очень небольшое.

Сошлюсь на расчеты других экспертов. В Альфа-банке считают, что нацпроекты дадут прирост ВВП в 0,1–0,2 процента в год. В Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН — 0,6 процента. Словом, это все хорошо, но это не прорыв.

— И как же выходить из стагнации?

— Надо изменить экономическую политику — перейти к форсированному росту инвестиций в основной капитал и вложений в «экономику знаний». Для России сейчас надо ежегодно увеличивать на 10 процентов инвестиции в основной капитал и 10 процентов, а может, и больше, в человеческий капитал. Тогда при благоприятных условиях в 2022 году получим рост в 3 процента, а в 2024–2025 годах — 4–5 процентов.

— И где взять на все это деньги?

— Надеяться, что деньги найдутся у государства, наивно. У нас весь федеральный бюджет — около 20 трлн рублей, и для правительства дополнительно найти полтриллиона — проблема. Но есть активы банков, в прошлом году они составляли 92,5 трлн рублей. В одном Сбербанке — больше 30 трлн. Наши банки сейчас дают инвестиционные кредиты, но по минимуму — всего лишь 8 процентов от общего объема инвестиций в основные фонды. В развитых странах картина иная: там банки вкладывают от 30 до 50 процентов, а в развивающихся странах — 20–25 процентов. Мы могли бы увеличить инвестиционные кредиты госбанков в 3–5 раз. Это, на мой взгляд, главный источник дополнительных средств. Хотя есть и другие. Например, золотовалютные резервы у нас 500 млрд долларов, из них 200 млрд можно пустить на инвестиции, заимствуя на возвратных условиях с окупаемостью 5–10 лет по 20–30 млрд долларов ежегодно. А остальные 300 млрд держать «на черный день». Есть еще много других источников «длинных денег» — страховые, пенсионные и другие фонды. У населения 40 трлн рублей: 30 трлн на счетах, 10 трлн в «кубышках» (и еще 1 трлн долларов в зарубежных банках). Ключевая проблема в том, чтобы создать условия для выгодных вложений всех этих средств в экономику. Увы, серьезных предложений и идей здесь мы не видим.

— А какие могут быть идеи при нынешней ставке по кредитам…

— Вы правы, это важнейшая проблема. Сегодня средняя ставка кредитования инвестиций — около 10 процентов. Многие под такой процент кредит не возьмут, потому что средняя прибыль по промышленности меньше ставки, предприятие просто разорится. Окупаемость технологического перевооружения действующих производств 5–7 лет, и здесь приемлемая ставка может быть 5 процентов годовых. Для создания новых мощностей в машиностроении, химии, высокотехнологичных отраслях требуется 10–12 лет, и кредит должен быть еще ниже — под 4 процента годовых. А окупаемость инфраструктурных проектов — 20–25 лет, для этого нужен кредит и вовсе под 3 процента. Один ЦБ проблему решить не может, никакой «дорожной карты» пока нет. Необходима президентская программа, чтобы за 3–4 года снизить ключевую ставку ЦБ хотя бы до 4 процентов и, соответственно, вдвое — ставки инвестиционного кредитования. До этого времени, на наш взгляд, целесообразно по линии бюджета доплачивать банкам 5 процентов от суммы кредита, чтобы выдавать кредиты хотя бы под 5 процентов годовых.

— А какие еще резервы тут могут помочь?

— Надо сократить сроки амортизации, пусть не в два раза, как было в «рейганомике», но хотя бы в полтора раза. Это даст дополнительные стимулы производству машин и оборудования, а также позволит увеличить амортизационный фонд и инвестиции из него на 1 трлн рублей. Нужно снизить долю государства в экономике (она сейчас достигла 71 процента). У государства должно остаться в собственности то, что служит выполнению его функций и целям безопасности страны. Думаю, 45 процентов было бы достаточно. Массовая приватизация может принести дополнительный доход государству до 1 трлн рублей в год.

Если указанных дополнительных средств на инвестиции не хватит, то можно за счет дополнительных займов привлечь дополнительные средства. Это можно сделать, так как наше государство имеет минимальные внешние и внутренние долги — не 100–200–300 процентов к ВВП, как у Западной Европы, США, Японии и Китая, а в 10 раз меньше. А вообще, заново изобретать ничего не нужно, все давно известно.

Надо просто понимать, что времени на раздумья больше нет — надо действовать. Иначе мы никогда не войдем в пятерку лучших, и уже в ближайшее время нас обгонит… Индонезия. Не удивляйтесь: она уже дышит нам в затылок. Крайне важно еще создать условия для эффективного использования инвестиций и ввести стимулы для экономического роста, снимая препятствия с его пути. Для мобилизации инвестиционного кредита, например, крайне важно массово перейти на кредитование по принципу проектного финансирования. Нужно ввести стимулы для технологического перевооружения предприятий и ввода новых мощностей, дав налоговую паузу для производств, которые его осуществляют. Нужны и серьезные институциональные преобразования, и структурные реформы. А дополнительные финансовые ресурсы от возобновления экономического роста в подавляющей части должны направляться на повышение уровня жизни. Ибо без растущего платежеспособного роста не может быть устойчивого социально-экономического развития.

Беседовал Александр Трушин

Штрихи к портрету российской космонавтики

Объявлено, что главной темой «Технопрома» в этом году будут авиация и космонавтика. Отношение к ситуации с космонавтикой у общества, да и экспертов, неоднозначное: вроде бы мы и привыкли гордиться своими достижениями, только в последнее время поводов для этой гордости было, скажем честно, маловато. То пуск ракеты сорвется из-за неправильно установленного датчика, то при сборке космического корабля отверстие возникнет не там, где надо.

Но проблемы в отрасли, к счастью, пока не означают, что там все плохо, и мы потеряли свои позиции в освоении внеземного пространства окончательно. В качестве доказательства рассмотрим некоторые из проектов, которые реализуются нашими учеными и инженерами в настоящее время (и про некоторые вполне может пойти речь на предстоящем форуме).

Омская производственная площадка

Итак, новость первая – запускается серийное производство новых ракет-носителей семейства «Ангара», причем, в соседнем с нами Омске. Полный цикл производства легкой ракеты «Ангара 1.2» должен заработать до конца этого года, а тяжелой «Ангары А5» - в 2023 году. Первая ракета предназначена для доставки в околоземное пространство грузов массой до трех с половиной тонн, а вторая – до 37,5. Обе успешно прошли летные испытания.

Летом этого года комиссия во главе с руководителем ГКНПЦ им. М.В. Хруничева Алексеем Варочко проверила, как идет запуск нового производства на омском ПО «Полет», результаты были удовлетворительные. В итоге глава комиссии резюмировал:

– На омской площадке, где будет развернуто основное производство универсальных ракетных модулей, построено самое современное производство. Нигде в России такого нет. И то, что оно будет загружено полностью, у меня сомнений не вызывает ни на секунду.

В Омске запускается серийное производство новых ракет семейства &quot;Ангара&quot; Уже сегодня интерес к использованию «Ангары» для запуска своих спутников проявляет ряд государств, первый коммерческий контракт был заключен с Южной Кореей еще в 2016 году. А очередной «контрольной точкой» реализации проекта станет сдача первой «Ангары 1.2» омичами в декабре этого года. Если с этим «предновогодним подарком» не будет проблем и задержек, значит, проект и впрямь успешно реализуется.

Новым ракетам – новое топливо

Десятилетиями ракетные двигатели в паре с жидким кислородом сжигали «классический» авиационный керосин Т-1. Так повелось еще с советской межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, ставшей прообразом семейства космических носителей, представителем которого является современный «Союз-2». На тот момент углеводородное горючее, хотя и обладало своими «минусами» (в основном нестабильность свойств от партии к партии), не имело достойных конкурентов. Но технологии не стоят на месте.

Еще в прошлом веке Институт органической химии имени А.Н. Зелинского АН СССР синтезировал высокоэнергетическое полициклическое углеводородное горючее «синтин» («циклин») с более высокой плотностью и меньшей вязкостью, чем у керосина, при высокой стабильности характеристик. И в 1980-е годы часть ракет заправляли именно им. А уже в нашем столетии, «синтин» сменил нафтил – освоенное и надежно отработанное горючее, не имеющее существенных отличий от уходящего на пенсию «старичка» Т-1.

Кроме того, пуски с использованием нафтила (к которым приступили в этом году) позволят существенно снизить экологическую нагрузку, уверяют его разработчики – одна из структур компании «Ростех».

Возвращение в «страну багровых туч»

От технологических новостей перейдем к более глобальным проектам. Точнее – к международному проекту «Венера-Д», в котором нашу страну представляют ученые Института космических исследований (ИКИ) РАН и специалисты АО «Научно-производственное объединение имени С.А. Лавочкина».

Советская космонавтика в свое время уделила немало внимания второй планете от Солнца. Станции «Венера-2» и «Венера-3» вплотную приблизились к ней, спускаемые аппараты (СА) «Венеры-4», «Венеры-5» и «Венеры-6» вошли в венерианскую атмосферу и впервые передали сведения о ее составе, температуре, давлении и плотности. А более поздние станции – приземлились на поверхность планеты, передав немало ценной информации. Последним крупным успехом советской науки на Венере стал запуск станций «Вега-1» и «Вега-2» в 1984 году. Они не только обеспечили посадку на поверхность планеты своих спускаемых аппаратов, но и выпустили в атмосферу зонды-аэростаты, каждый из которых передавал информацию в течение почти двух суток, дрейфуя в атмосфере планеты.

Один из вариантов компоновки &quot;Венеры-Д&quot; Затем была долгая пауза, впрочем, касалась она только нашей страны – в эти годы свои станции к Венере отправляли американцы (Magellan, 1990-1994 гг.), европейцы (Venus-Express, 2006-2015 гг.) и японцы («Акацуки», с 2015 г.). Эти проекты собрали массу новой информации о Венере, включая подробную карту ее поверхности. Но вопросов осталось еще больше, в частности, не вполне понятен механизм парникового эффекта, разогревшего венерианскую атмосферу, да и динамика последней изучена слабо.

Возвращением на Венеру для отечественной космонавтики должен стать проект «Венера-Д». Он предусматривает длительное, в течение месяца, пребывание посадочного аппарата на поверхности планеты. Проект возник еще в конце прошлого века, но долгое время непреодолимым барьером оставался вопрос финансирования. Пока в 2013 году к нему не был проявлен интерес со стороны NASA. При этом американцы рассматривают себя как участника проекта с лидирующим положением России и расценивает миссию «Венера-Д» как флагманскую.

На сегодня, «Венера-Д» видится комплексным космическим аппаратом из нескольких компонентов. Его базу составляют два крупных модуля – орбитальный и посадочный аппараты. Первый, созданный Россией, в течение примерно двух лет должен работать на орбите спутника Венеры высотой от 400 км до 70 000 км; в его составе будет находиться американский малый спутник.

Второй, также разработанный в России, должен прожить на поверхности планеты два-три часа. На его борту предполагается разместить приборы для взятия проб атмосферы и грунта, для измерения химического состава поверхности и других параметров. Аппарат оснастят панорамными камерами и спектрометром, которые посмотрят на планету сквозь кварцевые окна.

Вместе с посадочным аппаратом на Венеру спустится малая долгоживущая станция LLISSE (Long Living Insitu Solar System Explorer), создаваемая NASA.  Это небольшой аппарат размером около 20 см и массой 10 кг, способный выдержать условия на поверхности в течение двух месяцев.

А основной задачей миссии станет как раз изучение механизмов венерианского парникового эффекта. Это, по мнению ученых, позволит лучше понять и спрогнозировать те изменения, которые претерпевает сейчас климат нашей родной планеты.

Еще один важный объект изучения – венерианская суперротация атмосферы: в ее верхней части, на высоте 70 км, газовая оболочка вращается в шестьдесят раз быстрее планеты. Механизм образования этого явления тоже пока не ясен.

Там же располагается некий «ультрафиолетовый поглотитель», открытый полвека назад, но его природа до сих пор неизвестна. Есть лишь полуфантастическое предположение, что явление имеет биологическую природу и создается бактериями, существующими в относительно благоприятных условиях облачного слоя.

В какой же стадии проект находится в настоящее время? В марте этого года президент РАН академик Александр Сергеев заявил, что запуск комплекса станций запланирован на 2030 год. Тогда же руководитель российско-американской рабочей группы по проекту «Венера-Д» с российской стороны Людмила Засова заявила о завершении формирования научных задач для совместной миссии на Венеру и готовности перехода к стадии опытно-конструкторских работ по созданию научной аппаратуры и самой межпланетной станции. Рассматривается также участие в проекте японских и европейских ученых, которые изъявили желание предоставить для «Венеры-Д» научное оборудование.

Насколько реализация планов будет соответствовать заявленному графику, покажет время. Раньше основным стимулом для новых запусков была «космическая гонка», которую вели две супердержавы – СССР и США. Сейчас времена поменялись и страны предпочитают не соревноваться, а объединять усилия и разделять затраты. Есть уже и целый ряд положительных примеров такого сотрудничества, например, Большой адронный коллайдер, регулярно обогащающий мировую науку новыми знаниями. Добавится ли к этому списку комплекс «Венера-Д» - покажет время. Ну а мы, конечно, заинтересованы, чтобы участие России в таких проектах сохранялось, причем, на ведущих позициях. Возможно, это один из ключевых ресурсов для развития отечественной космонавтики.

Сергей Исаев

Роботы выходят в поля

Прошедшая в Новосибирске пятая Международная научная конференция «Генетика, геномика, биоинфоматика и биотехнология растений» (PlantGen2019) – это не только научные доклады по результатам исследовательской работы. Параллельно участники получали подробную информацию о новейшем оборудовании для научных исследований, включая контакты с поставщиками и даже с производителями новейшей высокотехнологичной техники, без которой современная наука просто немыслима.

Сегодня много говорят о развитии селекции растений, где огромную роль будут играть исследования в области генетики. Задача имеет международный масштаб. Считается, что к середине столетия человечество столкнется с реальной угрозой нехватки продуктов питания, если не увеличит их производство минимум в два раза. Соответственно, все процессы, связанные с выведением новых высокопродуктивных сортов необходимо оптимизировать по максимуму. Работу придется выполнять быстро и качественно. И в этом деле, как мы понимаем, без сложнейшей техники никак не обойтись. Причем осваивать новое оборудование нужно уже сегодня, в противном случае исследовательским и селекционным центрам грозит застой и как следствие – уход с глобальной арены и полное вытеснение транснациональными игроками.

Какая же техника может прийти на помощь селекционерам? Известно, что при испытании новых сортов большое значение уделяется фенотипированию – наблюдению за физическими характеристиками растений с целью оценки их текущего состояния, здоровья и т.д. Сам по себе этот процесс весьма трудоемкий, рутинный и утомительный для людей. Необходимо регулярно выходить в поля, тщательно осматривая каждый листочек. Работа та еще. И признаемся честно: у нас в стране эти полевые будни делают профессию селекционера не очень популярной среди молодого поколения (о чем мы уже писали). Можно, конечно, сетовать на кадровый голод или на то, что мы плохо воспитали свою молодежь. Но можно эту нехватку кадров для рутинной работы компенсировать новой техникой и, соответственно, вывести сам селекционный процесс на более высокий уровень. Как выяснилось в ходе конференции, людей на этом направлении вполне могут заменить «умные» машины. То есть процесс фенотипирования поддается роботизации. Такие роботы уже есть, и они вполне успешно справляются с решением возложенных на них задач.

Об этих роботах рассказал генеральный директор компании «Максим Медикал» Максим Патрин – один из спонсоров конференции. В настоящее время, отметил он, на Западе успешно развиваются технологии, связанные с визуализацией при помощи машинного зрения и оптических компонентов.

По словам Максима Патрина, данная система разработана и уже испытана в Голландии. В поле выезжает робот, снабженный устройством для 3D-сканирования. Машина перемещается над растениями и создает объемную модель (облако точек), которая сочетается с мультиспектральной информацией. По словам разработчиков, процесс сканирования осуществляется буквально за секунды.

Полученная таким образом информация используется для расчета достаточно широкого набора морфологических и физиологических параметров. Делается это автоматически и в режиме реального времени. Стоит отметить также и то, что система предусматривает режим двойного сканирования, позволяющего создать более точную модель путем наложения данных сразу с двух сканеров.

Если говорить конкретно, то указанная система позволяет анализировать морфологические параметры, спектральные показатели и цвет. Например – высоту растений, площадь и наклоны листьев, объем биомассы, глубину проникновения света, интенсивность роста, оттенки, уровень хлорофилла, количественные параметры заболеваний, признаки старения и т.д.  В совокупности, подчеркнул Максим Патрин, оцениваются как количественные, так и качественные показатели, на основе которых специалисты осуществляют интерпретации. Процесс сканирования выдает сразу не менее семнадцати параметров, причем, как мы заметили выше, происходит это очень быстро.

За счет такой автоматизации, считает Максим Патрин, значительно сокращается время выхода на рынок нового сорта того или иного растения. Данная система, конечно же, будет интересна не только бюджетным научным организациям, занимающейся селекцией, но также и частным компаниям, имеющим отношение к этому рынку.

Еще один важный момент. Уникальность системы, утверждают разработчики, заключается в том, что она не «боится» прямого солнечного света. Так, солнечные блики на листьях зачастую искажают картину, однако с помощью специальных алгоритмов, по словам Максима Патрина, данную проблему удалось решить. То есть робот спокойно может осуществлять свою работу в поле, выдавая информацию без особых ошибок. Впрочем, открытые пространства – далеко не единственная сфера применения таких машин. Эту систему можно приспособить и для теплиц, и для научных лабораторий. В принципе, машина в состоянии работать в любой среде, в том числе и в камерах роста.

Как мы понимаем, такие роботы пригодятся не только селекционерам, но и фермерам. Машина способна осуществлять регулярную «инспекцию» плантации, выявляя не только состояние растений с точки зрения возможных заболеваний, но и устанавливая степень зрелости, готовность к сбору того или иного вида растений. Робота можно установить на платформу типа багги, что позволит ему спокойно перемещаться по делянкам, объезжая целые гектары пашни. Присутствие для выполнения этой работы человека здесь не потребуется, заметил Максим Патрин.

Разумеется, в свете сказанного возникает резонный вопрос: насколько «умна» эта машина, чтобы ее данным можно было доверять абсолютно? Ведь видов растений – огромное количество, и охватить всё многообразие очень сложно. Соответственно, количество фенотипических параметров стремится к бесконечности. Плюс ко всему, добавляются еще и региональные особенности. Технику же необходимо «адаптировать» под каждый вид и под всё это многообразие форм. Реально ли роботу справиться со столь объемной задачей?

Именно такие вопросы со стороны ученых были заданы предпринимателю. Как сказал Максин Патрин, эта система - САМООБУЧАЕМА, и все характеристики изучаемых видов, включая и их региональные особенности, можно без особых проблем отразить в соответствующих компьютерных программах. То есть  мы будем постоянно наполнять базы данных, создавая целые библиотеки по нужным видам. Скажем, если вы занимаетесь зерновыми культурами, то создаете базы по зерновым культурам. Виноград, к примеру, вам будет уже необязателен. Иначе говоря, вряд ли ученым придется столкнуться с бесконечностью, учитывая, что в роли ограничителя для них выступает сама исследуемая тематика. Сам акт введения данных в систему – процесс очень быстрый. По словам Максима Патрина, данные вводятся в базу в течение нескольких часов. Причем, ими можно свободно обмениваться.

Конечно, нельзя сказать, что «умные» машины принимаются у нас всеми исключительно на «ура». Лично я услышал такое замечание: «Это просто красивая игрушка». Впрочем, людей, особенно пожилых, легко понять. Как сказал мне в личном разговоре Максим Патрин, он хорошо осознает скептический настрой со стороны некоторых ученых. Однако он совсем не видит в этом засилья консерватизма. Причина скепсиса проста и коренится она в экономике. Дело в том, что сложное оборудование стоит приличных денег, а наша наука, к сожалению, катастрофически недофинансирована. На этой почве как раз и возникают всякие сомнения: а вдруг затраты не оправдаются? В случае улучшения материального положения наших институтов к техническим новинкам будут относиться совершенно нормально, с полным доверием, уверен бизнесмен. Он надеется на то, что политика нашего правительства все-таки поможет отечественной науке осуществить радикальное обновление материально-технической базы. И тогда роботы, о которых шла речь, будут восприниматься не как «игрушки», а как важные инструменты для будничной исследовательской работы – такие же, какими с определенных пор стали пользовательские компьютеры (поначалу также воспринимавшиеся как «игрушки»). Другого пути у нашей науки нет.

Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS