Автоматическое горение

В Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН разработали автоматическую систему инициирования и поддержания горения пылеугольных котлов. Новая технология позволит значительно повысить эффективность работы угольных электростанций и уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу. Разработка уже проходит тестирование на новосибирской ТЭЦ-3.  

Уголь — одно из наиболее перспективных энергетических топлив в мире, и в России, в Сибири, особенно в Восточной Сибири, — основное горючее для энергетики, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. На угольных теплоэлектростанциях установлены сотни паровых котлов марок БКЗ, ПК, ТП, производящих от 35 до 670 тонн пара в час. Эти котлы, произведенные Барнаульским, Подольским и Таганрогским котельными заводами, сжигают пылеугольное топливо факельным методом. Для растопки и подсветки пылеугольного факела в них используется дефицитный и дорогой мазут в объеме от 0,1 % до 3,5 % от суммарного топлива. Однако существуют проблемы с поставками этого мазута, его хранением в холодное время года, разогревом, взрывобезопасностью, дефицитом и, главное, дороговизной. Энергозатраты на собственные нужды ТЭС, где используется мазутный розжиг и подсветка, увеличиваются на 2—3 %. Это приводит к повышению тарифов на энергию.

Сотрудники Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН в сотрудничестве с инжиниринговой организацией Новосибирска ООО «КОТЭС Инжиниринг» разрабатывают технологию, направленную на создание автоматической системы инициирования и поддержания горения пылеугольных котлов без использования растопочного мазута. Она включает в себя вихревую горелку с плазменными воспламенителями, контрольно-измерительное оборудование и датчики управления, а также программное обеспечение с встроенным нейросетевым алгоритмом.

Сейчас на Новосибирской ТЭЦ-3 ведутся работы по внедрению вихревой горелки с плазменным воспламенением. Осуществлены тестовые пуски котла без использования растопочного мазута.

«Технология направлена на замещение дорогого мазутного топлива, и сейчас мы начали внедрять ее на ТЭЦ-3 Новосибирска. Уже проведены две успешные растопки. Наша цель — сделать хорошее автоматизированное устройство, которое способно работать не только на угле, но еще на газе и жидком топливе, чтобы повысить эффективность и экологичность выработки электроэнергии. На данный момент мы ведем работу по обучению нейронных сетей данными с ТЭЦ и планируем внедрить их в нейросеть. Мы также сотрудничаем с новосибирской компанией по производству газоаналитического оборудования ООО “БОНЭР” — создаем датчик оперативного контроля выбросов газа на основе показания датчика водорода, то есть подсчитываем баланс водорода и кислорода и определяем уровень вредных выбросов», — рассказывает научный сотрудник лаборатории экологических проблем теплоэнергетики ИТ СО РАН кандидат технических наук Евгений Борисович Бутаков.

Использование автоматической системы инициирования и поддержания горения пылеугольных котлов имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами. Она обеспечивает стабильность сжигания, что приводит к снижению выброса вредных веществ в атмосферу, повышению КПД котла и эффективности его работы. Также система автоматизирует процесс управления горением и снижает риск ошибок и аварий, которые связаны с человеческим фактором.

«Мы стремимся решить проблему низкой эффективности сжигания топлива. Для того чтобы избежать аварийных ситуаций, важно вовремя диагностировать отклонения в работе котла. Инициирование и поддержание горения можно контролировать технологией плазменного воспламенения. Она разрабатывается в нашем институте и связана с воспламенением плазмотронов», — объясняет Евгений Бутаков.

На станциях часто сталкиваются с неточностью контроля расхода угля и воздуха. Для того чтобы диагностировать и поддерживать режимы горения, ученые предложили использовать нейронные сети. Процесс заключается в том, чтобы измерить параметры более чувствительными датчиками, построить нейронную сеть и научить ее выстраивать связь между расходом топлива, показаниями датчиков и визуальным контролем. В итоге искусственный интеллект будет самостоятельно считывать точные данные. Подобным способом можно определять КПД и управлять процессом горения в режиме реального времени.

«Сейчас перед нами стоит задача — взять данные за длительный период с промышленного котла, обработать их и решить многопараметрическую задачу, чтобы нейронная сеть могла предсказывать энергетические выбросы. Тогда по визуализации факела мы могли бы определять, какой режим горения поддерживается в котле. Таким образом, автоматизированная система сможет предупреждать о чрезвычайных ситуациях. На промышленном экспериментальном стенде в институте мы обучаем нейросеть и создаем аварийные процессы, например слишком высокие температуры», — говорит о внедрении нейросетей Евгений Бутаков.

Развитие автоматической системы инициирования и поддержания горения пылеугольных котлов позволит повысить эффективность и безопасность работы пылеугольных электростанций, снизить выбросы вредных веществ и улучшить экологическую ситуацию. Технология может стать основой для разработок управления горением в других типах котлов и печей.

«Перед нами стоит задача разработать автоматическую систему управления горением не только пылеугольных котлов, но газовых и жидкотопливных. Сейчас мы занимаемся фундаментальной и прикладной частью, взаимодействуем с заинтересованными инжиниринговыми компаниями Новосибирской области и получаем от них запросы. Мы нацелены на промышленность и предлагаем бизнесу готовое решение», — делится перспективами Евгений Бутаков.

Софья Казакова, студентка отделения журналистики Гуманитарного института НГУ

Фото предоставлено исследователем

Размер имеет значение?

Людям нравятся грандиозные инженерно-технические и научные проекты. И не только потому, что масштаб сам по себе поражает воображение. Но и потому, что часто они становятся «локомотивами» для научно-технической революции в целом. Классический пример – «космический» и «атомный» проекты СССР, которые вывели его в число мировых лидеров НТР. А ведь всего за пару десятилетий до этого в Союзе проводили «индустриализацию любой ценой» с массовым привлечением иностранных специалистов. Да и ленд-лиз, как ни крути, в первые годы Великой Отечественной войны, был жизненно важен, собственная промышленность вышла на необходимые производственные мощности к концу 1943 года.

Пример менее масштабный – строящийся в окрестностях Академгородка ЦКП СКИФ, который должен не просто доказать, что наука в России еще жива и способна на большие исследования, даже в условиях санкций, но и дать импульс многим перспективным исследованиям. Правда, тут окончательные оценки лучше дать после того, как синхротрон поработает несколько лет.

Но бывает так, что максимализм и стремление к нестандартному подходу нередко мешают добиваться конкретных результатов в разумные сроки. И если такой проект всё-таки оказывается реализованным и при этом остаётся невостребованным, то человечество получает очередной памятник своим амбициям. Вот о примерах подобного рода сегодня и поговорим.

Из самого свежего первыми вспоминаются «умные города», построенные с чистого листа и планируемые как витрины новых информационных технологий и вообще образа жизни будущего. На практике, желающих жить в такой «витрине» часто оказывается меньше ожидаемого. Например, проект The Line (Линия) – самый необычный в мире город, который с 2021 года возводят в Саудовской Аравии. Сперва предполагалось, что это будет киберпанковское сооружение шириной в 200 метров, высотой в 500 метров и длиной аж в 170 километров, где должны были проживать 170 миллионов человек. Но уже в этом году проект радикально уменьшили, и в итоге здание будет всего лишь 2,4 километра длиной. При этом, оно еще не построено и сколько жильцов будет у самого большого в мире дома, не известно.

Зато известна некоторая статистика по Иннополису, возведенному недалеко от Казани. Проект курировали президент Татарстана Рустам Минниханов и тогдашний министр информатизации и связи региона Николай Никифоров. На сегодняшний день в Иннополисе построены жилые дома, университет, технопарк, школа, лицей, детский сад, медицинский центр, спорткомплекс, магазины. Созданы велосипедные зоны, есть доступное съемное жилье. Здания оснащены технологиями «умного дома» по последнему слову техники. Жителям можно отдохнуть в рядом расположенном горнолыжном комплексе «Казань» и всесезонном курорте «Свияжские холмы».

Но много ли нашлось желающих переехать туда жить. В городе, рассчитанном на 155 тыс. жителей, на конец 2022 г. постоянно проживало 4474 человека. И с тех пор их число значительно не изменилось.

Схожие проблемы испытали и другие схожие проекты – «умный зеленый город» Согдо в Южной Корее удалось заселить лишь на треть от расчетных цифр, и это несмотря на многолетнюю активную рекламную компанию. Полупустыми стоят Фуджисава и Цунасима в Японии, Путраджая в Малайзии, Масдар в ОАЭ, Лаваса и Палава в Индии. В этих городах внедрены очень интересные технологии, есть на что посмотреть и восхититься. Но люди не стремятся в них переехать, им здесь неуютно. Жить в таком городе – все равно что жить в выставочном центре высоких технологий. И новые проекты «умных городов» реализуются совсем по иным лекалам и на основе серьезно изменившихся подходов.

Кто-то может сказать, что все эти примеры относятся к довольно узкому направлению и столь же узкому временному промежутку. Что ж, вот история из области судостроения XIX века.

В середине того столетия, когда паровые котлы только стали применять и «для надежности» их ставили в комплекте с парусами (а многие судостроители и вовсе сторонились) средний размер крупного корабля не превышал полсотни метров в длину. И в этой ситуации француз Изамбард Брюнель реализовал крайне дерзкий проект, построив в 1858 году круизный корабль «Грейт Истерн» длиной в 211 метров с шестью мачтами и гребными колесами 17-метрового диаметра. Его соотечественник Жюль Верн, впечатленный масштабами, даже посвятил кораблю один из своих романов с красноречивым названием «Плавучий город».

Задумка при создании гиганта состояла в том, чтобы путешествовать из Британии в Индию без бункеровки (дозаправки) углем: размеры «Грейт Истерна» должны были позволить взять достаточно топлива для котлов.

Но судно в буквальном смысле слова опередило свое время. Нормальных технических решений для его создания и эксплуатации еще не придумали. В итоге, сначала его несколько раз перепродали, чтобы достроить, последние владельцы решили пустить корабль на трансатлантические маршруты, но из-за высокой себестоимости его плавания встала проблема с билетами. Они были чрезвычайно дороги.

Корабль еще раз перепродали и пытались использовать как трубоукладчик. Но тут ему было трудно конкурировать со специально построенными для этой цели судами. Открывшийся Суэцкий канал оказался для «Грейт Истерн» слишком узок, что еще более ограничило варианты его применения. Последние три года его пробовали использовать как плавучий развлекательный центр (как в известной бардовской песне «в нашей шхуне сделали кабак»), а в 1888 году, всего через тридцать лет после пафосного спуска на воду, и вовсе отправили на утилизацию. До эпохи гигантских лайнеров оставалось еще пара-тройка десятилетий, но «Грейт Истерн» до нее не дотянул. Да и технологически это были уже совсем другие корабли, так что вряд ли «плавучий город» смог бы с ними конкурировать на равных.

Схожая история случилась уже в ХХ веке в воздухоплавании. Первые самолеты только взлетали в воздух, Первая мировая война еще не началась, а итальянский конструктор Джованни Капрони грезил идеей постройки большого трансатлантического авиалайнера, где должны были с комфортом размещаться сотни человек.

Он верил в схему триплана, но одного комплекта больших крыльев ему показалось мало, а потому на самолете Caproni Ca.60 таких комплектов было три. Причём это, по идее Капрони, была лишь первая ласточка, которая позволила бы обкатать конструкцию. Позже он хотел строить ещё более крупные самолёты. Он работал над проектом не один год, беря на заметку достижения своих коллег-авиаконструкторов. Правда, они больше внимания уделяли самолетам, летающим над сушей, а Капрони мечтал пересечь океан и конструировал гидросамолет.

Постройка Ca.60 завершилась в 1921 году. 12 февраля на озере Маджоре состоялся первый непродолжительный полёт, в котором самолёт показал себя довольно неплохо. 4 марта он поднялся в воздух во второй – и последний – раз.

Причиной его падения стала ошибка пилота. При взлёте он потянул штурвал слишком сильно, не успев набрать нужную скорость. Ca.60 резко задрал нос. Затем пришли в движение мешки с балластом, имитирующие пассажиров. Они не были привязаны, из-за чего один за другим попадали в хвост самолёта. Центровка была нарушена окончательно, и Ca.60 приложился хвостом о воду. Удар оказался такой силы, что самолёт превратился в груду лома.

Несмотря на то, что сам самолет был «не виноват» в произошедшем, авария стала основанием для ряда авторитетов в области воздухоплавания объявить неперспективной весь проект Капроне. Плюс в Италии сменился состав правительства, и новые чиновники вовсе не горели желанием финансировать его дальнейшую работу. Триплан так и остался нереализованным проектом, а после через океан полетели авиалайнеры совсем другого типа, но также с сотнями пассажиров на борту.

Это, кстати, довольно типичный фактор риска для многих инженерно-технических проектов (где заказчиком выступает государство) – смена людей в руководстве ведет сначала к «заморозке» финансирования, если нет быстрого и очевидного результата, а потом и вовсе к закрытию проекта. Достаточно вспомнить судьбу космического челнока «Буран» и экраноплана «Лунь». Впрочем, иногда и крупный бизнес отказывается от проектов, в которые изначально вкладываются немалые средства.

И все-таки человечество продолжает реализовывать принцип «выше, быстрее, сильнее» не только в спорте, но и в области НТР. Да, иногда, такие проекты остаются лишь «памятниками чужих амбиций» или туристическими достопримечательностями. Но есть и те, что дают новый импульс развитию науки и техники и их результаты окупают как собственные вложения, так и потери от провальных затей.

Сергей Исаев

Равнение на позвоночник

Выдающийся аэродинамик XX века, специалист в области теории трехмерного пограничного слоя, динамической теории турбулентности и кинетической теории газов Владимир Струминский известен не только механикам, но и летчикам.

В 1943 году во время Великой Отечественной войны он предложил метод аэродинамической компоновки крыла из набора профилей с безотрывным обтеканием концевых сечений крыльев для безопасности полета на больших углах атаки. Под руководством Владимира Струминского в ЦАГИ разработаны новые крылья для сверхзвуковых режимов полета, созданы оригинальные аэродинамические компоновки самолетов различного назначения.

В 2024 году Международная конференция по методам аэрофизических исследований ICMAR-2024 — крупнейший в стране форум специалистов в этой области наук, организованный Институтом теоретической и прикладной механики СО РАН, — была посвящена 110-летию со дня рождения академика Владимира Струминского, долгие годы возглавлявшего ИТПМ.

В работе конференции приняли участие 210 ученых из 40 институтов и университетов. Заседания проходили параллельно в четырех секциях. В перерывах, несмотря на летнюю жару, участники активно обсуждали детали услышанного, задавали выступавшим многочисленные вопросы, на которые не хватило времени в аудиториях.

– В этом году исполнилось 300 лет Российской академии наук. Поэтому программный комитет отбирал пленарные доклады, подводящие основные итоги развития механики в Сибири с момента организации Сибирского отделения, – подчеркнул заместитель председателя СО РАН академик Василий Фомин. – Например, экспериментальная диагностика в аэрофизических исследованиях, вычислительная аэрогазодинамика, прикладные программные системы в междисциплинарных задачах.

– Чем глубже изучается проблема возникновения турбулентности, тем больше вопросов. Вы подходите ближе, а вам открывается новый горизонт, – считает главный научный сотрудник ИТПМ СО РАН Юрий Качанов. – Заметные успехи в последнее время сделаны в разработке методов расчета и управления переходом к турбулентности в сложных течениях, включая трехмерные отрывные течения. Задачи по неустойчивости ламинарных течений и их разрушению в турбулентное состояние требуют симбиоза эксперимента, численного моделирования и теории.

Доклады по этой теме были также от участников из ЦАГИ и ОИВТ (Объединенный институт высоких температур).

– Особенностями ICMAR в этом году стали междисциплинарность и вектор на прикладные разработки, – отметил главный ученый секретарь СО РАН член-корреспондент Андрей Тулупов.

Медицинской тематике был посвящен круглый стол «Механика и искусственный интеллект в медицине», в котором приняли участие специалисты из профильных научных организаций.

Большой интерес вызвал доклад доктора физико-математических наук Натальи Денисовой из ИТПМ СО РАН о радиационной механике в ядерной медицине. Ее коллега по институту доктор физико-математических наук Алексей Медведев представил математическую модель легких и дыхательной системы человека для таргетной терапии заболеваний дыхательных путей.

О диагностике рассеянного склероза с помощью компьютерного зрения рассказала сотрудница Международного томографического центра (МТЦ СО РАН) кандидат медицинских наук Любовь Василькив, а ее коллега из Центра диагностики и телемедицины Департамента здравоохранения Москвы Анна Хоружая сообщила об успехах в разработке алгоритмов для автоматизированной диагностики с помощью МРТ кровоизлияний в мозг.

Некоторые результаты стали неожиданными для медиков. Математическая модель выявила связь между риском тромбоза крупных сосудов нижних конечностей после эндопротезирования брюшной аорты и расположением этого отдела аорты относительно оси позвоночника.

Проанализировав большой объем данных, удалось установить интересные взаимосвязи, о которых мы, врачи, прежде не знали, — рассказал заведующий научно-исследовательским отделом сосудистой и гибридной хирургии НМИЦ им. академика Е.Н.Мешалкина доктор медицинских наук Андрей Карпенко.

– Раньше считалось, что высокий риск тромботических осложнений после эндопротезирования брюшной аорты связан с углом между центральной линией, построенной выше почечных артерий, и аналогичной линией под ними. Оказалось, что более значим угол отклонения шейки инфраренального отдела аорты от оси позвоночника.

Совпадение этого показателя и неблагоприятных исходов составило 90% случаев. Ось позвоночника более постоянна, и использовать ее как ориентир для оценки анатомических особенностей очень эффективно.

В проекте участвуют механики Института гидродинамики СО РАН, математики из Новосибирского государственного университета и сосудистые хирурги НМИЦ им. академика Е.Н.Мешалкина.

Полученный результат — яркая иллюстрация возможностей искусственного интеллекта, над которым не довлеют общепризнанные истины. Создан алгоритм персонализированного прогнозирования неблагоприятных клинических исходов при эндоваскулярных методах хирургического лечения.

Одна из секций конференции была посвящена аэрофизическим исследованиям в междисциплинарных задачах: от медицины и новых материалов до энергетики и сельского хозяйства.

Большое внимание уделено термоанемометрии для экспериментального изучения ламинарно-турбулентного перехода в аэродинамических трубах и на летательных аппаратах. Это научное направление развивается в ИТПМ СО РАН под руководством члена-корреспондента РАН Вадима Лебиги.

– Среди других перспективных направлений — бесконтактные оптические методы изучения потоков, холодное газодинамическое напыление и лазерная диагностика сварных швов, – отметил ученый секретарь конференции член-корреспондент РАН Андрей Бойко.

В кулуарах обсуждались и перспективы дальнейшего поиска. Заместитель начальника отделения ЦАГИ доктор физико-математических наук Максим Устинов рассказал, что в 2024 году ОИВТ РАН, ЦАГИ и ИТПМ получили грант РНФ на совместный проект по разработке способов управления течением на стреловидном крыле.

Это сложное явление, изучение которого требует специального оборудования. Эксперименты будут выполнены на дозвуковой малотурбулентной трубе ИТПМ с уникальной оснасткой и на новой специализированной установке ОИВТ, созданной под руководством молодого ученого, кандидата физико-математических наук Ивана Моралева. В этой работе уже получен ряд интереснейших результатов с использованием бесконтактных оптических методов.

Многие докладчики использовали не только данные экспериментов в аэродинамических трубах, но и параллельные компьютерные расчеты, сопоставляя их между собой, что является своеобразным воплощением «научного идеала». Не зря физики шутят, что теория — это то, чему не верит никто, кроме ее автора, а эксперимент — это то, чему, кроме автора, верят все.

Мария Роговая

 

Идея солнечной башни

За последние годы сформировалось устойчивое мнение, будто все прорывные инновационные разработки в области «чистой» энергии инициированы западными специалистами в рамках так называемой климатической стратегии. И поскольку Россия явно не числится в лидерах этой стратегии, мало кому приходится в голову, что в нашей стране когда-то могли зарождаться проекты, с которыми защитники климата связывают теперь «энергетику будущего».

Тем не менее, в послевоенном СССР ученые достаточно серьезно работали над различными вариантами использования «чистой» энергии, где энергии Солнца уделялось особое место. Новаторские предложения на этот счет вполне можно назвать «футуристическими», учитывая, что даже в наши дни они воспринимаются как нечто из области фантастики. И что самое главное: об этой «фантастике» наши ученые заговорили задолго до того, как ее попытались воплотить в жизнь на Западе. Мы уже неоднократно обращали внимание на то, что всё новое является хорошо забытым старым. И когда в западной прессе с шумом описывают какой-нибудь «прорывной» инновационный проект, всегда может оказаться так, что кое-что подобное наши ученые проектировали полувеком ранее, когда еще никто не переживал о климате и не думал ни о каком «зеленом» энергопереходе.

Именно так произошло с проектом башенной солнечной электростанции, в которой с помощью концентрированных солнечных лучей нагревается вода до состояния перегретого пара, а этот пар приводит в движение парогенератор. Солнечные лучи концентрируются и направляются на мишень с помощью гелиостатов, установленных на специальных подвижных платформах. Мишень, принимающая концентрированный поток отраженных солнечных лучей, находится на вершине башни. При этом происходит не только нагрев воды, но также осуществляется аккумуляция тепла.

Данная схема использования солнечной энергии не так давно получила «громкое» воплощение в проекте американской башенной СЭС Crescent Dunes, расположенной в штате Невада. Об этом проекте много и с пафосом писали еще лет шесть-семь назад. Борцы за «чистую» энергию связывали с ним большие надежды и видели в нем торжество американской творческой мысли. Строительство Crescent Dunes началось в 2011 году, а уже в 2015 она была запущена в эксплуатацию (о чем мы в свое время подробно писали). Действительно, объект был во многом «футуристическим» и внушительным по размаху. Весь комплекс состоял из 10 тысяч радиально расположенных зеркал, направлявших концентрированные солнечные лучи на вершину находящейся в центре 210-метровой башни. Башня вмещала 11 тысяч тонн сверхнасыщенного солевого раствора, выполняющего функцию огромного теплового аккумулятора. Соль нагревалась до 500 градусов Цельсия, отдавая тепло воде. Вода превращалась в пар, который, в свою очередь, приводил в движение парогенератор. Проектная мощность предполагалась на уровне 110 МВт, чего вполне хватало для обеспечения электричеством 75 тысяч индивидуальных домов.

Тепловой аккумулятор был здесь главной «изюминкой», поскольку позволял вырабатывать электроэнергию даже в ночное время, в чем было явное преимущество перед фотоэлектрическими панелями. В этом смысле Crescent Dunes был призван наглядно и убедительно продемонстрировать всему миру возможность использования «чистого» источника энергии без его главного изъяна – прерывистости работы (из-за чего ВИЭ сильно проигрывают электростанциям на ископаемом топливе, а равно и «мирному атому»). Сторонники «зеленого» энергоперехода уже предвкушали революционный прорыв в своем движении к безуглеродному будущему. Однако они поторопились. Инновационную СЭС стали преследовать неудачи буквально на следующий год после запуска. Станция проработала с перерывами примерно три года. В апреле 2019 года она была полностью остановлена. Основные причины: инженерные просчеты и конструктивные дефекты, допущенные строителями. К тому же, стоимость такой электроэнергии оказалась чуть ли не в три раза выше, что для газовой генерации. Мало того, у сетевой компании, заключившей контракт на покупку электричества, было много нареканий по поводу надежности поставок. Короче говоря, вдохновляющая инновация не удалась.

И все же нельзя не восхититься смелостью замысла. Да, на первых порах неудачи бывают у любой технологии, и вряд ли стоит отказываться от самой идеи подобного использования солнечной энергии. Идея в самом деле смелая и новаторская, и при этом нельзя говорить, будто она родилась в головах нынешних американских инженеров, одержимых темой «зеленого» энергоперехода.

Проект солнечной электростанции башенного типа обсуждали советские ученые еще в самом начале 1950-х годов. Большую роль здесь сыграл знаменитый академик Глеб Кржижановский, который в 1920-е годы по поручению Ленина возглавлял комиссию ГОЭЛРО. Позже он руководил Энергетическим институтом Академии Наук СССР. Именно здесь высказывались смелые идеи и разрабатывались новаторские проекты в области энергетики. Один из них – проект СЭС башенного типа.

Об этом проекте рассказывал сам Кржижановский в своих научных статьях 1950-х годов.  В 1957 году он писал, что в Энергетическом институте работы ведутся по самым разным направлениям, и большой интерес представляет работа гелиолаборатории, возглавляемой профессором В. А.  Баумом. Ее сотрудники уже тогда предлагали весьма оригинальные идеи в плане использования солнечной энергии. На основе одной из таких идей зародился проект первой солнечной электростанции, которую намеревались построить в Араратской долине.

Эта электростанция, отмечал академик, будет представлять собой круглую площадку диаметром около километра. В ее центре установят 40-метровую башню с вращающимся котлом. Вокруг башни надлежало проложить 23 кольца рельсовых путей, по которым на тележках будут автоматически передвигаться и автоматически согласовывать свое положение относительно движения солнца 1300 зеркал-отражателей. С помощью отраженных лучей должен был нагреваться находящийся в башне котел с водой. Таким путем планировалось производить до 11 тонн пара в час. Пар, в свою очередь, станет приводить в движение турбину мощностью 1 200 КВт. И, наконец, проект предполагал наличие той же «изюминки», что и на американской СЭС Crescent Dunes - аккумуляцию тепла для обеспечения бесперебойной работы станции. Правда, в проекте Араратской солнечной электростанции тепловые аккумуляторы размещались под землей. Эту роль играли резервуары с нагретой водой.

По замыслу авторов, электричество, вырабатываемое на Араратской СЭС, будет использоваться для осушения трех тысяч га плодородных земель Араратской долины, а также для работы оросительных систем и бытовых нужд сельских тружеников. Указанное место было выбрано далеко не случайно: в Араратской долине солнце светит в году 2600 часов. Это больше, чем даже в Ашхабаде и Ташкенте. По словам ученого, Араратская СЭС станет первым шагом на пути развития солнечной энергетики. А дальнейшие научные изыскания откроют новые пути на данном направлении. Помимо этого, академик Кржижановский с оптимизмом смотрел и на развитие ветроэнергетики, высказывая надежды на то, что недалеком будущем она займет достойное место на просторах нашей страны. В общем, советские ученые работали над «зелеными» технологиями задолго до того, как в мире начали борьбу с глобальным потеплением.

Что касается практического воплощения этих смелых новаторских идей и проектов, то до развала СССР кое-что удалось воплотит в жизнь. В 1986 году СЭС башенного типа была построена в Крыму. Научное обеспечение данного проекта, как нетрудно догадаться, осуществлял Энергетический научно-исследовательский институт имени Г. М. Кржижановского. Этот проект оказался даже масштабнее того, что предлагалось для Араратской долины. Так, высота башни выросла до 70 метров. Количество зеркал-отражателей доходило до 1 600 штук, мощность станции составляла 5 МВт. Станции удалось выйти на проектную мощность, однако в ходе испытаний было выявлено, что по климатическим условиям Крым все-таки не был оптимальным местом для подобных объектов. После развала СССР станцию вполне ожидаемо демонтировали.

Кроме того, еще в начале 1990-х годов сотрудники упомянутого Института разрабатывали другой новаторский проект, где предусматривался двоякий способ использования солнечной энергии – термодинамический и фотоэлектрический. Термодинамическая часть станции, где применялись параболоидные концентраторы, оснащалась Стирлинг-генераторами (работающими за счет использования внешних источников тепла). Весьма оригинально была выполнена фотоэлектрическая часть: фотоэлектрические элементы монтировались в параболоцилиндрические солнечные концентраторы, охлаждаемые водой. Нагретая вода использовалась затем в контуре теплоснабжения. То есть одновременно вырабатывалось и тепло, и электричество – как это происходит в ТЭЦ.

Проект разрабатывался для Северного Кавказа, а его реализация намечалась на 1996 год. Однако в силу известных событий ему не суждено было воплотиться. О «зеленой» революции и энергетическом переходе тогда еще так громко, как сейчас, не заявляли, и потому весьма показателен уже сам факт, что наши ученые так творчески развивали «безуглеродную» тематику вне всякой климатической повестки. И как оказалось, в постперестроечные годы глобальное значение их трудов уже мало кто осознавал в руководстве страны. Не будь этой вынужденной паузы, российские специалисты могли бы сейчас реализовывать «зеленые» проекты в разных частях планеты (как это происходит с «мирным атомом»). Будет ли наверстано упущенное, сказать не беремся. Остается только надеяться, что интеллектуальный потенциал нами не утрачен.

Николай Нестеров

Где обработать петабайт данных?

Эксперимент NICA, созданный на базе Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в городе Дубна, как и все мегасайенс-проекты, производит огромное количество данных, которые нужно оперативно обрабатывать. Ожидается, что в процессе работы эксперимента SPD (Spin Physics Detector) будет производиться более десяти петабайт данных в год.

Эксперименты такого масштаба формируют крупные коллаборации из научных коллективов. В коллаборации SPD на текущий момент участвуют представители более чем 30 исследовательских центров из более чем десяти стран. Важным участником коллаборации является Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Вклад ИЯФ в эксперимент SPD заключается не только в участии в физической программе и создании важных элементов детектора, но и в развитии IT-инфраструктуры эксперимента. Разрабатываемая специалистами ИЯФ СО РАН информационная система CRIC (Computing Resource Information Catalog) является одним из ключевых компонентов для построения распределенной системы обработки экспериментальных данных SPD.

Ученые, задействованные в таких масштабных физических проектах, как Большой адронный коллайдер (БАК) или проект NICA, сталкиваются с проблемой обработки и анализа большого количества данных, а также организации доступа к этим данным участников проекта. Чтобы хранить и анализировать собранную статистику эксперимента ATLAS, ЦЕРН использует специализированную географически распределенную систему вычислений на основе всемирной компьютерной грид-сети БАК. Для обеспечения работоспособности, настройки и эффективного управления подобной распределенной вычислительной средой в ЦЕРН использовалась информационная система AGIS, разработанная командой Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.

«В 2010-2011 годах шел период разработки и частичного внедрения системы AGIS (ATLAS Grid Information System). Перед нами стояла задача по созданию информационной системы для компьютерной инфраструктуры распределенной вычислительной сети эксперимента ATLAS, которую мы решили и сразу начали поэтапно внедрять систему в производство в ЦЕРН. Пошаговое внедрение очень удобно, потому что позволяет эксперименту плавно адаптироваться к новым решениям, постепенно подключая программные сервисы и новых пользователей, — говорит научный сотрудник ИЯФ СО РАН и координатор проекта CRIC Алексей Анисёнков, — в 2011-2012 годах система уже полностью вошла в эксплуатацию. С ее помощью решались реальные задачи, производилась настройка и организация среды распределенных вычислений, уже тогда была возможность устанавливать, какие ресурсы работают, какие временно отключены, то есть эффективно настраивать большую грид-инфраструктуру из сотен вычислительных кластеров, чтобы в итоге обеспечить работоспособность всей системы обработки данных эксперимента».

Система AGIS успешно справилась с поставленными задачами для эксперимента ATLAS, поэтому ЦЕРН и ИЯФ СО РАН приняли решение создать ее расширенную версию для других экспериментов. В 2016 году началась разработка новой системы CRIC, а постепенный переход экспериментов БАК на ее использование начался уже в 2020 году. На сегодняшний день распределенная среда обработки данных экспериментов БАК включает более 170 крупных компьютерных центров в разных точках мира. Система CRIC позволила обеспечить настройку и согласованную работу распределенной инфраструктуры, чтобы хранить и обрабатывать 700 петабайт данных с одного только эксперимента ATLAS. Петабайт (1024 терабайта) — это очень большой объем данных, для хранения лишь одного петабайта потребовалось бы более 200 тысяч дисков DVD, а для хранения 700 петабайт понадобится более 150 миллионов дисков.

Опыт работы ЦЕРН показывает, что система CRIC подходит для обслуживания мегасайенс-проектов самого разного назначения. Поэтому в 2019-2020 годах началось изучение возможности применить систему CRIC для систем обработки физических данных, полученных на коллайдере NICA, который создается в городе Дубна на базе Объединенного института ядерных исследований. Уже в 2022 году систему стали внедрять на NICA для эксперимента SPD, который тогда находился на этапе проектирования.

«Основная цель этого эксперимента — проверка основ квантовой хромодинамики путем изучения поляризованной структуры нуклона и спиновых явлений при столкновении протонов и дейтронов», — отметил старший научный сотрудник ЛИТ ОИЯИ, заместитель координатора по компьютингу и программному обеспечению эксперимента SPD кандидат технических наук Данила Олейник.

По его словам, после того, как в 2024 году ИЯФ СО РАН вступил в научную коллаборацию SPD, специалисты института принимают активное участие не только в создании экспериментальной установки, но и в развитии инструментов, обеспечивающих обработку данных, важной составляющей которой является система CRIC. «Ведущий разработчик системы, научный сотрудник Алексей Владимирович Анисёнков курирует в проекте SPD Software & Computing текущее сопровождение и развитие системы CRIC в соответствии с потребностями эксперимента», — подчеркнул Данила Олейник.

Система CRIC будет обеспечивать настройку не только системы обработки экспериментальных данных, но также моделирование физических событий, доступ к статистике и согласованную работу центров в географически распределенной вычислительной среде. Система позволяет управлять и передачей данных, и нагрузкой, а также помогает решать задачи по мониторингу, учету и предоставлению различных форм отчетов об использовании ресурсов.

«Ожидаемый объем получаемых экспериментальных данных измеряется десятками петабайт в год, что ставит данный эксперимент в один ряд с экспериментами на БАК. Естественным образом обработка экспериментальных данных, включая моделирование физических событий, осуществляется в географически распределенной вычислительной среде, одной из ключевых систем которой является CRIC», — отметил Данила Олейник.

По словам Алексея Анисёнкова, в дальнейшем запланировано активное развитие системы и помощь в обеспечении текущих нужд эксперимента SPD, сопровождение проекта.

“Информационная система CRIC является составной частью комплексной системы распределенной обработки данных эксперимента SPD, над развитием которой работают представители различных научных организаций. Основной вклад в доработку и ввод в эксплуатацию других элементов комплекса, системы управления нагрузкой PanDA и системы управления данными Rucio для нужд SPD осуществляется специалистами ЛИТ ОИЯИ, в развитии географически распределенной инфраструктуры обработки данных активно участвует «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (Гатчина)”, - отметил Данила Олейник.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Высокие технологии и кровати

Новосибирская компания «Папийон» – многофункциональных электрических медицинских кроватей –  вошла в топ проектов РФ в сфере здравоохранения, поддержанных Агентством стратегических инициатив. Какую продукцию представляет компания, каковы перспективы этого рынка и как обстоят дела с внедрением инноваций в сфере здравоохранения – вы узнаете из интервью с директором по развитию компании Игорем Мендзебровским.

– Насколько я понимаю, Ваша компания на рынке появилась недавно. Как всё началось, почему было выбрано именно это направление развития?

– Всё началось в 2020 году, когда мы привлекли инвестиции из Люксембурга и начали разработку технологии переворота больного в больничной кровати в интересах производителя медицинского оборудования из США. В 2022 году мы выкупили у инвестора компанию и вернулись из Америки в Новосибирск, чтобы заниматься уже не отдельным технологическим решением, а выпускать целую линейку современных медицинских кроватей, похожих на те, что вы могли бы видеть в американских фильмах.

– Чем они отличаются от обычных больничных кроватей, которые всем нам хорошо знакомы не по фильмам, а из реальной жизни?

– Отличается всем. Это совершенно иная философия. Наши кровати – это не просто спальное место пациента, а сложное медицинское оборудование, являющееся важной частью лечебного и восстановительного процесса. В них, например, предусмотрена система вертикализации пациента, что при многих заболеваниях и травмах является важным фактором, ускоряющим процесс выздоровления. Наши кровати, в зависимости от модификации, оборудованы собственными антипролежневыми системами (в случае с импортными кроватями такие системы надо покупать отдельно и стоят они не дешево), есть возможность переворота больного на 90 и 180 градусов, в некоторые модели интегрирован велотренажер. Есть масса другого полезного функционала. В итоге, это облегчает уход за больным для медсестер, снимая значительную долю физической нагрузки и, повышая эффективность их работы. Это тоже очень важный момент, учитывая, что сейчас система здравоохранения испытывает сильный дефицит кадров, в том числе среднего и младшего медицинского персонала.

– Вы выступаете только как разработчики или планируете сами производить такие кровати?

– Мы сразу сделали ставку на открытие собственного производства и в настоящее время находимся на финишной прямой, завершаем процедуру получения регистрационных удостоверений на наши изделия. После чего сразу начнем их выпуск.

Директор по развитию компании "Папийон" Игорем Мендзебровским – О каких объемах производства идет речь?

– Наша первоначальная цель – заместить импортные изделия, которые поставлялись в российские медицинские учреждения. В год наш Минздрав закупал порядка пяти тысяч таких кроватей, это, исходя из рыночных цен – порядка 75 млн евро. Через пять лет мы хотим выйти на ежегодный объем производства в 15 тысяч кроватей разных моделей, что позволит нам не только полностью занять эту нишу, но и работать на импорт. В мае этого года мы представляли наши разработки на выставке в Нью-Йорке, и они вызвали интерес, поскольку наши кровати более функциональны, чем зарубежные аналоги, но при этом стоят даже дешевле. Так что выход на зарубежные рынки мы тоже планируем, но ближайшая цель – это замещение импортной продукции такого типа в России.

– А сколько всего в российских больницах и других учреждениях здравоохранения койко-мест?

– Всего у нас 1 150 000 койко-мест в системе Минздрава и еще около 400 000 в системе поддержки – учреждения подведомственные Минсоцразвития, Минтруда и так далее.

– Но при темпе поставок 5000 новых кроватей в год, учитывая, что у них тоже есть свой срок эксплуатации, никогда не получится полностью заменить ими кровати старого типа. Что должно измениться, чтобы при жизни нашего поколения это могло произойти? Может, нужен какой-то нацпроект?

– Нужно, прежде всего, изменить подход к обеспечению нашей системы здравоохранения медицинским оборудованием. На протяжении десятилетий у нас закупается импортное оборудование, и тем самым деньги инвестируются в развитие иностранного производства. Надо на законодательном уровне закрепить, что если в стране есть производство, способное выпускать какой-то вид оборудования – будь то специализированные кровати, аппараты УЗИ-диагностики или что-то еще – причем, выпускать в нужном качестве и количестве, то импортных производителей аналогичного товара надо просто не допускать к поставкам, по крайней мере, в государственном сегменте.

Наши конкуренты из Чехии, к примеру, годами имеют стабильные контракты на поставки своих кроватей в Россию по достаточно высоким ценам. Но пусть хоть одна иностранная компания попробует зайти с такой продукцией на чешский рынок. Ее просто не пустят. А чехи (Linet), другие иностранные поставщики (Stryker, Hillrom из США и т.д.) без проблем зарабатывают на российском бюджете, и одновременно оказывают безвозмездную помощь вооруженным силам Украины. И никого это почему-то не беспокоит.

– Вы озвучивали свою позицию представителям государства?

– Да Мы регулярно общаемся на эту тему с представителями Агентства стратегических инициатив, чиновниками Минпромторга и других ведомств. Не могу сказать, что эта точка зрения не находит понимания. Более того, были случаи, когда чиновники сами оказавшись в роли пациентов, резко меняли свои взгляды на ситуацию с состоянием больничных кроватей. Хочется верить, что меры по поддержке и развитию собственного производства будут приняты, и тогда мы сможем при своей жизни увидеть российские больницы, укомплектованные высокотехнологичными и многофункциональными кроватями отечественного производства.

– Вы сказали, что общаетесь с представителями власти о мерах по поддержке отечественного производителя. А сами в каких-то программах помощи инноваторам участвуете?

– Компания «Папийон» является резидентом Новосибирского технопарка, «Сколково», в ближайшее время должны стать резидентами кластера «Ломоносов» в Москве, сотрудничаем с Агентством стратегических инициатив. Так что мы участвуем практически во всех доступных нам программах поддержки высокотехнологичного бизнеса.

– И как Вы можете оценить эти программы?

– Я имею опыт работы в Северной Америке, Северной Европе и в России, так вот, по моему мнению, у нас формат поддержки инновационных компаний – один из лучших в мире. Но в этой системе есть большой разрыв. На начальном этапе, когда идет проверка гипотезы, разработка прототипа продукта, компания получает большую поддержку от государства. Но дальше, чтобы стартап окончательно превратился в работающий бизнес со своим производством, должны, по идее, работать венчурные инвестиции. А их в России практически нет. Поэтому, когда мы начинали, то использовали средства европейского инвестора, в России мы просто не смогли найти венчуров. И государству стоит обратить внимание на этот сегмент.

– А кто мог бы стать венчуром? Банки, фонды?

– В нынешней ситуации, венчуром должно выступать само государство. Задачи банков – извлекать максимум прибыли при минимуме рисков. А инновации – очень рискованный бизнес, который может в первые годы своей работы приносить относительно небольшую прибыль. Зато инновации работают на технологическое развитие, тот самый технологический суверенитет, достижение которого является задачей государственного масштаба.

Сергей Исаев

«НЕурок географии» прошёл в Новосибирске

3 сентября в рамках просветительского проекта Русского географического общества в Новосибирске прошёл «НЕурок географии». Вместе с членом Новосибирского регионального отделения РГО Александром Мокеровым новосибирцы отправились в виртуальное путешествие в Зону покоя Укок в Республику Алтай. Территория на границе четырех государств – России, Казахстана, Китая и Монголии - издавна овеяна мифами и легендами. Особый интерес к Укоку возник после обнаружения здесь мумии Принцессы Кадын. Немногочисленные книги говорят о месте силы и его сакральном значении в сердцах коренных народов Алтая. В этом убедился и сам Александр Мокеров, которого по таинственному плоскогорью буквально вела чья-то невидимая рука.

Александр Мокеров – этнограф, участник орнитологических экспедиций «Центра мониторинга и охраны пернатых хищников» в заповедниках России и наставник юных экологов оказался на плато Укок по случайности. К посещению этого сакрального места его подтолкнула выставка фотохудожника из Барнаула Игоря Хайтмана «Укок – жемчужина Алтая» в библиотеке Новосибирска – ГПНТБ СО РАН. Дорога сложилась сама собой, часть попутчиков отвалилась до старта, тем самым оставив оптимальный состав команды. Вдвоем с другом на внедорожнике Александр доехал до села Кош-Агач, чтобы получить пропуск в погранзону. Далее судьба посылала им знаки, которые помогли не сбиться с маршрута. Общаясь с участниками «НЕурока географии», Александр рассказал об увязшей в болотах машине, ночевке в овечьей кошаре, случайном проводнике и его подарке на память - когте медведя, встрече с шаманами, появившейся из ночного тумана собаке и коршуне, сопровождавшем команду в пути, когда внезапно пропала связь.

«Без связи не понятно было, куда двигаться дальше, как выбрать нужный перекресток из множества. Мы решили полагаться на знаки. Коршун спустился и шёл с нами параллельно метров 200 совсем низко над водой. Тогда мы подумали, что едем верной дорогой. В итоге поднялись на перевал, достали газовую горелку, сварили кофе и стали любоваться красивыми пейзажами», - рассказал Александр.

Территория на границе четырех государств – России, Казахстана, Китая и Монголии - издавна овеяна мифами и легендами Ему очень запомнилось близкое звездное небо и перепад температур на плато Укок. Днём можно ходить по пояс раздетым, а вечером в рубашке, свитере и куртке зябко стоять у костра.  Речка в начале сентября поутру покрывалась тонкой корочкой льда.  Александр отметил, что эта поездка очень повлияла на его дальнейшую судьбу. Когда участники «НЕурока географии» спросили его, почему это Укок обладает такой силой притяжения, он ответил, что никогда не чувствовал такого в другом месте, когда тебя бережно берут и «передают из рук в руки».

«Я изменил тему свой дипломной работы, увлекся фотографией и купил профессиональный фотоаппарат. Моя деятельность пошла в другое русло. Через пару дней я уезжаю в Катунский заповедник работать с юными экологами, учить их фотографии и работе с геоинформационными системами, чтобы они могли использовать мобильное приложение Карта РУ, наносить на интерактивную карту фотографии встреченных животных и делиться с другими. Согласитесь, когда ребенок каждый день ходит по горам, они уже становятся для него обыденностью. А когда он начинает это фотографировать и создавать свою карту с объектами, видеть обратную связь, он начинает листать определители растений и животных, более вдумчиво подходить к своим публикациям. Постепенно он втягивается в краеведческую работу», - считает Александр.

«Такие истории о путешествиях воодушевляют. Хочется раздвинуть привычные рамки, отправиться в новые места. А с появлением интереса, растет и уровень географической грамотности. Думаю, что вскоре мы увидим в библиотеке выставку Александра из заповедника и услышим новые истории», - отметил председатель Новосибирского регионального отделения РГО, доктор геолого-минералогических наук Игорь Новиков.

«НЕурок географии» прошёл при поддержке Новосибирского регионального отделения РГО, филиала ГПНТБ СО РАН в Академгородке Новосибирска и компании «Дата Ист».

Фото Александра Мокерова

 

Приступили к лечению

В Клинике НИИКЭЛ – филиал ИЦиГ СО РАН первый за Уралом пациент с рентгенологическим аксиальным спондилоартритом получил терапию инновационным препаратом сенипрутуг, разработанным биотехнологической компанией BIOCAD совместно с группой ученых РНИМУ им. Н.И. Пирогова.

Введение препарата осуществлялось на базе антицитокинового центра НИИКЭЛ под тщательным контролем врачей. После проведенной инфузии пациент чувствует себя хорошо.–  Мы наблюдаем за состоянием пациента в условиях стационара в течение суток после инфузии. В день введения препарата оцениваются общее самочувствие и основные физиологические показатели (артериальное давление, частота сердечных сокращений, температура тела), ведется контроль ЭКГ, – рассказывает лечащий врач-ревматолог, к.м.н. Виталий Олегович Омельченко. – Начало применения нового препарата нам важно и как врачам, и как ученым. Наш институт участвовал во второй фазе клинических исследований сенипрутуга, а сейчас участвует в третьей. Всегда приятно видеть, как работа большого коллектива исследователей приводит к появлению новых препаратов, которые способны облегчить жизнь пациентов. 

Первым за Уралом пациентом, получившим терапию сенипрутугом, стал 35-летний мужчина с подтвержденным диагнозом рентгенологического аксиального спондилоартрита (анкилозирующего спондилита или болезни Бехтерева). Заболевание дебютировало у пациента семь лет назад, предыдущая терапия не давала положительного эффекта.

НИИКЭЛ пока единственный за Уралом медицинский центр, где началось применение нового препарата. В Новосибирске на базе Клиники НИИКЭЛ медицинскую помощь смогут получить пациенты из регионов Сибирского и Дальневосточного федеральных округов. О возможности и порядке получения терапии препаратом сенипрутуг читайте здесь.

Инновационная разработка российских ученых представляет собой моноклональное антитело, потенциально способствующее торможению и остановке иммуновоспалительного процесса с перспективами предотвращения прогрессирования аксиального спондилоартрита.

В апреле лекарственный препарат был зарегистрирован Минздравом России, а в июне компания BIOCAD объявила о выпуске первой партии препарата в гражданский оборот.

В настоящее время продолжается клиническое исследование III фазы, целью которого является расширение данных по эффективности, безопасности, фармакокинетике и фармакодинамике сенипрутуга в разных категориях пациентов с активным аксиальным спондилоартритом. НИИКЭЛ также принимает участие в клинических исследованиях препарата. 

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Как улучшить экомониторинг

Проблему высокой неопределенности экологических процессов городской среды и ее решения с помощью искусственного интеллекта обсудили на XI Международном форуме технологического развития «Технопром-2024».

«Основные задачи мониторинга в рамках городов включают в себя мониторинг качества воздуха и шумового загрязнения. В воздухе сибирских городов чаще всего встречаются бензапирен, формальдегид и летучие вещества с резким и неприятным запахом, а воздействие транспортных и производственных вибраций на окружающую среду резко возрастает в области низких и инфранизких частот», — рассказал заместитель директора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Алексей Владимирович Пененко.

Решение проблемы неопределенности экологических процессов ученые видят в гибридных алгоритмах совместного использования моделей и данных мониторинга, совмещающих более традиционные подходы с методами машинного обучения. Так, при моделировании шумового и вибрационного загрязнения сначала формируется датасет шумов и вибраций в различных условиях (угрожающие частоты выделяются методом вычисления спектрально-временной функции вибраций в земле). После чего нейросеть обучают классифицировать источник, а в дальнейшем идет построение алгоритмов локализации (пеленг и расстояние).

Благодаря использованию искусственного интеллекта в составе цифровых двойников атмосферы обогащаются математические модели процессов, ускоряются расчеты, генерируются правдоподобные сценарии. Исследователям удается оптимизировать системы мониторинга и выполнять разные задачи, например определять оптимальное расположение постов и стационарных датчиков для различных топологий исследуемой области, усовершенствовать сбор и передачу информации от стационарных и мобильных датчиков (установленных на движущихся объектах).

«Наука в Сибири»

Загадка «Конного лыжника»

В 1970-х годах выдающийся сибирский археолог Владимир Иванович Матющенко в окрестностях Омска нашел уникальный бронзовый кинжал возрастом свыше 3500 лет со скульптурным навершием на рукояти. Оно представляло собой фигурку мужчины на лыжах, держащего за поводья лошадь. И до сих пор ученые не пришли к единому мнению, что это – мифологический образ или пример реального способа передвижения сибиряков той эпохи. И это не единственные вопросы, связанные с «Конным лыжником», как окрестили фигурку археологи. Подробности – в новом интервью с ведущим научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН, д.и.н. Андреем Бородовским.

– Прежде всего, что мы знаем о людях, которые изготовили эту фигурку?

– Этот артефакт относится к сейминско-турбинским бронзам, о которых мы не так давно уже говорили. Напомню, этот транскультурный феномен охватил территорию от Бессарабии, Пермского края до Северного Китая, где-то с XXI по XVII, или, даже XV века до н.э. И для него характерен высокий уровень обработки изделий из бронзы.

– А почему именно этот предмет вызвал большой интерес у ученых?

– Начнем с того, что любые бронзовые изделия, которые можно отнести к сейминско-турбинским, вызывают интерес у археологов в силу того, что их пока обнаружено очень мало. Но эта выделяется еще и своей необычной формой: лыжник, который с помощью длинных поводьев как будто движется за лошадью. Естественно возникла дискуссия о том, что изображает эта сцена и ее участники разделились на две группы.

Одни считают, что это отражение реального способа передвижения, вторые считают, что это отображение некоего мифа, герой которого использовал столь необычный для повседневной жизни людей способ путешествий.

– Насколько вообще возможно передвигаться таким образом?

– На самом деле, это не так уж нереалистично. В наше время существует такая разновидность ездового спорта, как скиджоринг, где, либо лошадь под всадником тянет за собой лыжника, либо сам лыжник управляет лошадью при помощи вожжей, без всадника. Это достаточно экстремальный вид спорта, возникший примерно век назад. Но эта фигурка может оказаться доказательством, что подобным мастерством владели и сибиряки эпохи бронзового века.

И если пока оставить в стороне мифологическую версию, поскольку она оперирует довольно туманными аргументами и противоречивыми  конструкциями, ведь сам по себе такой миф науке не известен, и сосредоточиться на прагматическом подходе, то возникают довольно интересные предположения. Вскоре после находки «лыжника», другой ученый-археолог, Станислава-Ванда Иосифовна Мошинская высказала идею, что на фигурке изображен охотник, который так передвигался в погоне за зверем. Эту идею в дальнейшем развивал сибирский этнолог Алексей Геннадьевич Селезнев. И в этнографии той же Барабы известны примеры, когда охотники добирались до леса по глубокому снегу на лошадях, а дальше они двигались на лыжах, транспортируя свою добычу с помощью той же лошади и управляя ею поводьями. Но есть нюанс. Эта фигурка связана с сейминско-турбинскими бронзами, которые очень стремительно распространились по территории Зауралья и Сибири примерно три с половиной тысячелетия назад.

Но самые ранние этнографические факты такого перемещения охотников относятся в лучшем случае к позднему средневековью. Я уже молчу про скиджоринг, возникший примерно сто лет назад, причем, не в Сибири. Получается мы имеем разрыв в несколько тысяч лет, на протяжении которого нет никаких свидетельств подобного рода перемещений охотников или кого-либо еще по сибирским просторам (да и не по сибирским тоже).

– Так все-таки, может «конный лыжник» иметь реалистичное происхождение?

– Если взглянуть в совокупности на вышеперечисленные нюансы, можно сформулировать третью, не менее интересную версию интерпретации этой находки. Начну опять же со скиджоринга. Он возник изначально, как езда на лыжах за собаками на Аляске во времена «золотой лихорадки» и не как спорт, а как способ перемещения добытого металла. И это можно спроецировать на нашего «лыжника». Это может быть сюжет, который отражает не какую-то длительную местную этнографическую традицию, а некий яркий факт, связанный с коневодством, металлургией и быстрым распространением сейминско-турбинских бронз на огромные для того времени расстояния.

Проще говоря, возможно, мы видим не охотника, а литейщика, который таким образом перемещается к новому месту обитания где-то в лесной или лесостепной зоне Сибири со своим достаточно тяжелым инвентарем, инструментами, запасами металла. Эта версия позволяет четко интерпретировать этот сюжет и снимает вопрос, почему традиция охоты с помощью лошади и лыж одновременно внезапно прервалась на пару тысяч лет, а потом проявилась вновь.

– Если посмотреть на сейминско-турбинские бронзы более широко, то мы видим, как на больших территориях очень быстро распространяются предметы, характерные для более высокого уровня развития технологий и многие из них связаны с оружием. А не является ли это следами неких завоевательных походов, экспансии, о которой за давностью лет мы ничего более не знаем?

– Как правильно отмечено – наука не располагает фактами, подтверждающими такую военную экспансию в то время и на той территории. Мы скорее можем говорить о некой технологической экспансии. Примерно в то время в Передней Азии образовались мощные бронзолитейные центры, которым очень быстро стало тесно на своих локальных рынках. Южнее им особо некуда было двигаться, там были свои мастера.  И это делает допустимой версию, что мастера, владевшие обработкой бронзы, в поисках новых рынков двинулись из на север и северо-восток. А что касается оружия, то надо помнить, что в то время оно имело не только утилитарное, но и статусное значение. Те, кто занимал высокое положение в обществе, часто обладали богато украшенным, тщательно изготовленным оружием. И этим вполне может объясняться тот факт, что многие предметы сейминско-турбинских бронз являются как раз такими украшениями.

В целом же, повторю – мы очень мало знаем и о мастерах, которые их изготавливали и о том периоде истории Западной Сибири вообще. С ним связана масса вопросов и загадок, которые еще ждут своих исследователей.

Сергей Исаев

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS