Топология для искусственного интеллекта

Академик Юрий Ершов стал лауреатом премии за цикл работ, результаты которых важны для разработки искусственного интеллекта

В Казани прошла церемония награждения лауреатов премии имени Лобачевского. Премия была учреждена в 1895 году и вручается раз в два года за научные труды, открытия и изобретения, имеющие важное значение для науки и практики в области фундаментальной и прикладной математики. Награда имеет международный статус, вручается на конкурсной основе – победитель получает 75 тысяч долларов и медаль имени Н.И. Лобачевского. Церемония награждения проходит в Казанском государственном университете, ректором которого был великий математик, чьим именем названа премия.

В этом году лауреатом премии стал академик Российской академии наук Юрий Ершов — лидер сибирской школы алгебры и логики, ранее возглавлявший Новосибирский государственный университет (1985 – 1993 г.г.) и Институт математики СО РАН (2003 – 2011 г.г.).

На конкурс (в котором участвовало 20 математиков со всего мира) он был выдвинут Ученым советом Новосибирского государственного университета и академиком РАН Сергеем Гончаровым за цикл работ по разработке топологии для дискретной математики, которые изложены в его итоговой монографии «Топология для дискретной математики».

«Академику Ершову с помощью сочетания методов алгебры и топологии удалось решить ряд актуальных проблем современной математики. И что не менее важно – построить модель, на основе которой можно создавать новые языки программирования», — рассказал  Сергей Гончаров.

Также он отметил, что, используя метод Ершова, его коллеги по Институту математики сейчас работают над созданием более совершенных систем искусственного интеллекта.

Икра из биореактора

Проект студента Новосибирского госуниверситета (НГУ) Бато Хандаева прошел в полуфинал конкурса лаборатории стартапов от крупнейшего игрока российского рынка рыбы и морепродуктов.

Магистрант Передовой инженерной школы Новосибирского государственного университета Бато Хандаев вместе со студентом Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) Данилом Маклаковым представили на конкурс лаборатории стартапов от ГК «Агама» (специализируется на переработке и продаже рыбной продукции) проект производства культивированной красной и черной икры.

«Для получения икры классическим способом в питомнике необходимо вырастить рыбу, а значит, на протяжении восьми лет ее содержать, что подразумевает дополнительные расходы. К тому же в течение жизни рыба реализует далеко не весь свой икорный потенциал, обычно она мечет несколько тысяч икринок, но в ее организме яйцеклеток на порядок больше», — рассказал корреспонденту «Континент Сибирь» Бато Хандаев.

В рамках своего проекта студенты изымали яйцеклетки у живой рыбы, помещали их в биореактор и там выращивали до товарного размера. По их мнению, такая икра не только не отличается по составу от оригинала, но и позволит сделать производство более экологичным.

Студенты не только разработали рецептуру и технологию производства, но и продумали упаковку и дизайн продукции, а также схему вывода продукт а на рынок. Итоги работы были представлены на конкурсе стартапов, и проект в числе 12 команд попал в полуфинал, который состоится 20 декабря в Москве, где каждая команда представит свои проекты в готовом виде.

Цель участия в конкурсе — привлечь внимание к технологии со стороны потенциальных инвесторов. По оценке Бато Хандаева, на доработку технологии до промышленных масштабов и организацию готовой производственной линии по выращиванию икры может потребоваться от 200 до 300 млн рублей.

Сделал Венеру "русской"

Утром 30 ноября ушёл из жизни академик Михаил Маров. Ему было 90 лет. Он возглавлял отдел планетных исследований и космохимии Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН, был сподвижником теоретика советской космонавтики Келдыша и участником программы межпланетных исследований. В том, что Венера стала «русской планетой», огромная заслуга Марова.

Венера влекла больше всего

В молодости он работал в РКК «Энергия», потом в Институте прикладной математики, где с 1967 года был заведующим отделом физики планет. Докторскую диссертацию защищал по атмосфере Венеры.

Михаил Маров занимался исследованиями околоземного космического пространства, Луны и планет Солнечной системы, создавал новые методы математического моделирования их атмосфер. Область его научных интересов была обширна: в неё входили механика и физика космоса, астрофизика, планетология. Однако именно Венера влекла его больше всего. И в советской программе исследований он принимал активное участие.

Начиная с 1960-х годов СССР запускал к «соседке» Земли автоматические межпланетные станции. Всего было отправлено несколько десятков аппаратов различного назначения. Часть из них успешно выполнили свои научные миссии — как в окрестностях планеты, так и на её поверхности. А ведь на заре космической эры у учёных не было представления о том, какие чудовищные условия царят на Венере: там гигантское давление, экстремально высокие температура и крайне «недружественная» по отношению к космическим аппаратам атмосфера.

В итоге Советский Союз добился наибольших из всех космических держав успехов в исследованиях Венеры. Масштабная программа продолжалась до середины 1980-х годов. И в ней постоянно участвовал Михаил Яковлевич Маров.

Мечтал дождаться нашего возвращения на Луну

Он тяжело переживал неудачи отечественной космонавтике в постсоветские время — потерю станции «Фобос-Грунт» в ноябре 2011-го, череду аварий ракет-носителей на стыке нулевых и десятых, недавнюю катастрофу «Луны-25». Маров мечтал дождаться нашего возвращения на Луну, и когда миссия окончилась неудачей, слёг в больницу. «Печально, что не удалось посадить аппарат. Для меня это, пожалуй, была последняя надежда увидеть возрождение нашей лунной программы», — говорил он в интервью МК.

Нашему изданию учёный тоже много раз давал интервью. И в них всегда чувствовалось, что в глубине души он так и остался романтиком из 60-х, одним из тех, кто вдохновлялся работами Циолковского и полётом Гагарина.

«Человек всегда стремился познавать новое. В древности он строил примитивные пироги, на них бороздил океан. С этого начались Великие географические открытия. И в XXI столетии эта черта никуда не делась. Она неистребима, причём к стремлению познавать мир извечным способом — собственными глазами, ушами и руками — в наше время добавились уникальные возможности делать это с помощью космических аппаратов-роботов. Но вслед за ними человек обязательно полетит на планеты — Марс и, возможно, ещё дальше», — рассуждал академик в одной из таких бесед.

«Американцы не ожидали, что мы способны на такой рывок»

Объясняя успехи советской программы освоения космоса, Михаил Маров отмечал, что тогда сошлось несколько важных моментов. Первый — отечественные прорывные работы в ракетостроении: Циолковский, Кондратюк, Цандер заложили основы, на которых воспитывались целые поколения исследователей. Второй — политическая обстановка. СССР был окружён вражескими военными базами. И ответ на эти угрозы мог быть связан только с разработкой баллистических ракет дальнего действия, благодаря которым и был осуществлён выход в космос — сначала спутника, а потом человека.

Был и третий момент. Так получилось, что во главе советского космического проекта встали два великих человека — Королёв и Келдыш, Главный конструктор и Главный теоретик. «Это были люди не только высочайшего ума и профессионализма, но и фантастических организаторских способностей. На них будто бы сконцентрировался весь творческий потенциал нашего народа. И Юрий Гагарин тоже стал порождением этого великолепного потенциала. Американцы просто не ожидали, что мы способны на такой рывок. Это наглядный пример роли личности в истории», — говорил Маров.

Михаил Яковлевич восхищался талантами наших людей. Будучи преподавателем МГУ, он общался с мальчишками и девчонками на молодёжных школах и видел, насколько у них пытливый ум, как горят их глаза, о чём и сам рассказывал с горящими глазами. Он был уверен, что с такими научными и инженерными кадрами у нас не будет проблем с тем, чтобы вернуться на ту же Луну, начать её освоение и в будущем использовать её ресурсы на благо человечества. Учёный не сомневался, что первые лунные базы появятся уже к концу 2020-х, а к середине ХХI века инфраструктура на спутнике Земли обретёт конкретные очертания.

«Я считаю, что мы обладаем всеми необходимыми возможностями для освоения Луны», — говорил в своём последнем интервью академик Михаил Маров.

Что попадет в "Микрофокус"

«Микрофокус» — одна из станций первой очереди Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП СКИФ), основной функционал которой будет направлен на решение задач геологии и геофизики. Получая сфокусированный пучок синхротронного излучения, ученые смогут исследовать микрообъекты размером до 100 нанометров, что важно для анализа химического состава и кристаллической структуры веществ. Неразрушающее воздействие метода позволит изучать уникальные материалы, которые редко встречаются в природе либо попадают на Землю из космоса.

Созданием станции «Микрофокус» занимается Томский политехнический университет. Совместно с партнерами, в числе которых Новосибирский государственный технический университет, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород), разрабатывается научно-экспериментальное оборудование. Специализацией станции, по словам разработчиков, станет рентгеновская микроскопия и микротомография, совмещенные с высокоразрешающим сканирующим рентгенофлуоресцентным анализом и структурными исследованиями кристаллов под высокими давлениями. 

«Концепция шести станций первой очереди сложилась в 2018 году и с тех пор кардинально не изменялась, а только дорабатывалась. Изначально инициатива по выбору специализации одной из установок исходила от ИГМ СО РАН, который сегодня участвует в реализации проекта. Общими силами с ТПУ и другими научными организациями новосибирские ученые также занимаются конструированием основных частей станции», — рассказал заместитель директора ЦКП СКИФ по научной работе доктор физико-математических наук Ян Витаутасович Зубавичус. 

Экспериментальная станция на синхротроне — это целая лаборатория. «Микрофокус» предназначен для проведения микронных и нанометровых исследований. «Интегратором станции (то есть организацией, отвечающей за весь проект) выступает ТПУ. Мы разговариваем с сотрудниками, работающими над сердцем станции — разработчиками системы окружения образца. Это система детекторов и различных устройств для проведения экспериментов непосредственно на пучках СИ. Нашей задачей было создать систему окружения образца, позволяющую полноценно им манипулировать: перемещать, вращать, подсвечивать, нагревать. Всё это нужно для того, чтобы извлечь из изучаемого объекта максимум информации. Современная оптика в комплексе с высокоточной системой позиционирования позволит станции работать как некий микроскоп, который регулирует размер пучка синхротронного излучения. Станция проектируется с учетом таких условий, чтобы в дальнейшем можно было совершенствовать ее характеристики», — отметил один из разработчиков концептуального дизайна станции «Микрофокус» старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН кандидат физико-математических наук Яков Валерьевич Ракшун. 

Томский политех прорабатывает тему синхротронных методов более двух лет, а также имеет опыт по рентгеновскому инжинирингу, управлению синхротронными и импульсными пучками. В феврале 2023 года в университете завершили этап эскизного проектирования будущей станции, включая создание 3D-модели установки со всем научным оборудованием, ограничительными конструкциями и инженерными сетями. Сейчас томские специалисты заканчивают разработку проектной документации и уже в ноябре приступят к изготовлению приборов. 

«В зоне ответственности ученых Томского политеха несколько инженерных и научных направлений. Во-первых, создание ограничительных конструкций и инженерных сетей. Это сложная часть работы и достаточно серьезный вызов, поскольку необходимо обеспечить рекордные показатели по термостабилизации — поддержанию температурного состояния будущей конструкции. Во-вторых, мы будем заниматься системами радиографии, томографии, дифрактометрии и другими. Также будет создана собственная система визуализации пучка, если по-простому — это рентгеновская камера высокого разрешения. С ее помощью станет производиться пусконаладка станции, и в дальнейшем эта камера может быть использована в рентгеновской визуализации высокого разрешения», — перечислил проректор по науке и стратегическим проектам ТПУ кандидат физико-математических наук Алексей Сергеевич Гоголев. 

Одна из важных частей работы над станцией, которой также занимаются ученые ТПУ, — разработка программного обеспечения как части системы автоматизации станции в целом: синхронизация и взаимодействие отдельных единиц оборудования друг с другом, отработка протоколов сканирования, создание дополнительных программных модулей для разных режимов станции и многое другое. Команда Томского политеха также запланировала проведение первых испытаний собственных систем регистрации, одно из основных назначений которой — визуализировать пучок излучения при первичной настройке и измерить его параметры. А когда СКИФ запустят, эти детекторы смогут работать в составе систем высокоразрешающей радиографии и томографии. Каждый элемент станции автоматизирован, вместе с ними будут поставляться приложения для управления, интегрированные в единую систему.

«На станции “Микрофокус” мощный рентгеновский пучок синхротронного источника соберется в крошечное фокусное пятно размером до 200—100 нанометров и возможностью уменьшения еще в четыре раза в будущем, что позволит получить рекордно высокую плотность излучения в точке размещения исследуемого образца. К примеру, толщина человеческого волоса около 100 микрометров — это в тысячу раз больше предполагаемых размеров нашего излучения. При этом такой анализ не создаст опасности разрушения изучаемых образцов, что даст возможность без опаски работать с особенно хрупкими или ценными предметами. В мировой практике таких установок нет. Речь идет о качественно другом анализе по сравнению с доступными нам сейчас. Удастся не просто подробно рассмотреть объект, но и определить местоположение скоплений конкретных химических элементов и микровключений минералов в нем. При запуске облучения система позволит сразу тестировать распределение элементного состава в веществе, визуализировать, как проходят самые быстротечные химические реакции», — пояснил А. С. Гоголев. 

В ходе исследований научное сообщество получит комплексные знания о расположении атомов и молекул по отношению друг к другу. С использованием всех преимуществ синхротронного излучения исследователи смогут изучить, каким образом изменяется вещество в экстремальных условиях, при температуре и давлении, как в ядре Земли. В будущем это позволит создавать новые сплавы, полимеры, комплектующие для современной техники, реализуя у них нужные свойства на основе найденных закономерностей. Также разработчики отмечают феноменальную скорость работы установки. Если еще двадцать лет назад на расшифровку какой-либо кристаллической структуры требовались годы, то СКИФ сделает это за несколько секунд. 

По словам томских разработчиков, возможности станции вызывают особый интерес в области исследования редкоземельных металлов. Специализация «Микрофокуса» связана с анализом свойств и состава материалов, геологией, минералогией, изучением кернов, природных и искусственных структур. 

«Станция имеет очень широкий спектр применения. Используя ее инструментарий, можно будет создавать высокопрочные материалы авиационного назначения с помощью лазерных и аддитивных технологий, новые защитные покрытия методами плазменного и холодного газодинамического напыления, исследовать новые полигидридные материалы, управлять структурообразованием кристаллических фаз, в том числе с использованием переменных температур и давлений, проводить фотокристаллографические исследования и исследования дефектных и напряженных кристаллов, а также изучать трудноизвлекаемые формы полезных ископаемых, проводить анализ вариаций состава геоматериалов для задач экологии и климатологии, изучать геоматериалы под воздействием экстремальных условий и многое другое», — отметил А. С. Гоголев. 

«Микрофокус» для наук о Земле

«В функционале станции для нас важны два момента. В первую очередь это высокоразрешающее исследование геологических образцов самой разной природы, в том числе и озерных отложений: сканирование в очень тонких прослоях, детальная реконструкция климата и оледенений, изменения характера увлажненности и средней температуры. Эта работа даст понять, какими были природные условия в прошлом, и позволит делать определенный прогноз на будущее, что любопытно в условиях глобального потепления. Второе направление касается изучения геологических материалов и их экспериментальных аналогов в условиях высоких температур и высоких давлений. Сюда относится моделирование процессов рудообразования, а также минералообразования в глубинах земли», — рассказал директор ИГМ СО РАН член-корреспондент РАН Николай Николаевич Крук. 

Изучение состава и структуры ученые ИГМ СО РАН называют основными целями работы на станции. С помощью оборудования специалисты смогут определить, из атомов каких элементов состоит изучаемый объект, а также их расположение в пространстве. На станции «Микрофокус» сложилась комбинация пространственного разрешения и пределов обнаружения. Микро- и наноразмерные показатели сфокусированного пучкового излучения позволяют снизить пределы обнаружения искомого вещества в составе образца по сравнению с электронным микроскопом в сто тысяч раз. По мнению ученых, этот инструмент способен предоставлять совершенно новую информацию о распределении элементов в микро- и наноскопических телах, и ни один другой метод не дает более содержательной картины. Ввиду высокой производительности станции, специалисты смогут проводить миллионы элементных анализов в год. Также геологи выделяют возможность посмотреть не только на поверхность образца, но и внутрь — благодаря конфокальному рентгеновскому микроскопу, расположенному на станции. При этом сам объект исследования остается невредимым. 

«Одна из очевидных задач, которую можно будет решать, используя ресурсы станции — изучение уникальных веществ, мало или редко встречающихся в природе. Например, космические тела, попадающие на Землю в виде метеоритов, останков комет и другими способами. В частности, мы занимаемся поиском остатков Тунгусского метеорита в донных осадках озер — он упал на территории современного Красноярского края. После взрыва в 1908 году в водоемы попало большое количество вещества, образовался его точно выделяемый слой. Один из образцов явно отличается от других пород на территории водосбора. Однако еще нет достоверных данных о происхождении и характеристиках этого вещества. Подобные эксперименты планируется провести в 2025 году как раз на станции “Микрофокус”. Высокая производительность всего комплекса предусматривает работу с большим количеством различных образцов, что также обеспечивает шаг в сторону поисковой геохимии и дает дополнительный метод поиска месторождений полезных ископаемых», — прокомментировал старший научный сотрудник лаборатории литогеодинамики осадочных бассейнов ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Андрей Викторович Дарьин. 

 Блок высокого давления станции «Микрофокус» Помимо элементного анализа составов горных пород и донных озерных отложений, ключевой задачей оборудования станции геологи определяют проведение экспериментов при высоком давлении и температуре. Большая часть вещества планеты и минералов находится именно в таких условиях, они устойчивы в недрах Земли и других объектов. Чтобы понять, как работает тектоника, почему возникают вулканы и полезные ископаемые, движение плит, ученым нужно уметь экспериментально воссоздать похожие условия в пределах станции. Только таким способом получится выяснить свойства веществ, которые и определяют механизмы геологической жизни планеты. 

«Одна из основных техник, которую мы применяем в исследованиях при высоких давлениях, — алмазные наковальни. Поскольку алмазы имеют твердость, превосходящую твердость любых других минералов и объектов, с помощью такой методики удается сформировать давление миллионов атмосфер и фактически воспроизвести условия, приближенные к ядру планеты. На микроплощадки между алмазов помещается образец, который тоньше человеческого волоса, и никаким другим способом, кроме как микрофокусным пучком синхротронного излучения, исследовать объект не получится. Облучив вещество, подвергнутое высокой температуре и давлению, мы увидим картины рентгеновской дифракции и зарегистрируем углы, под которыми объект рассеивает излучение, что позволит реконструировать расположение атомов внутри него, то есть кристаллическую структуру. Надеемся, что на СКИФе мы получим пучки, которые выведут подобные эксперименты на новый уровень», — отметил старший научный сотрудник лаборатории метаморфизма и метасоматизма ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Сергей Владимирович Ращенко. 

СИ для нефтегазовых технологий

В области нефтегазовых технологий синхротронное излучение может стать полезным инструментом для настройки технологий повышения эффективности добычи и переработки углеводородов. Станция «Микрофокус», благодаря возможностям трехмерной неразрушающей визуализации, позволит специалистам изучать образцы горных пород и динамику проходящих в них физико-химических процессов, характерных для задач добычи углеводородов. Сибирские ученые планируют использовать синхротронное излучение для создания конкретных методик по улучшению технологий добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и газа совместно с ведущими российскими компаниями. 

«Уже на протяжении трех лет НГУ реализует программу “Цифровой керн”, куда входит развитие программного обеспечения и вычислительных алгоритмов для того, чтобы традиционные фильтрационные эксперименты при разработке нового нефтегазового месторождения проводить не в лабораториях, а на цифровом двойнике керна, то есть через прямое и численное моделирование протекающих процессов. Необходимо воспроизвести течение многофазного флюида — жидкостей и газа в порах горных пород, содержащего различные компоненты, которые мигрируют во время фильтрации и взаимодействуют друг с другом. Чтобы лучше понимать, что происходит на уровне порового пространства пород, нам нужен источник синхротронного излучения. Интенсивный пучок СИ позволяет регистрировать с высоким разрешением и контрастностью процессы, которые невозможно отследить на обычном рентгене. Таким способом можно зафиксировать динамику фильтрационных процессов, отличить нефть от воды на томографическом снимке, в то время как традиционные методы не дают увидеть этого различия в силу большого времени съемки одного кадра и близкой плотности флюидов. Используя возможности станции “Микрофокус”, мы сможем не только построить томографию керна, но и определить его минеральный состав, что очень важно, поскольку разные минералы при взаимодействии с флюидами проявляют различные свойства. Это позволит настроить численные алгоритмы под конкретные объекты нефтедобычи — часть отобранного на месторождении керна будет попадать на синхротрон СКИФ для настройки математических моделей и выбора метода разработки. В конечном счете удастся найти способы увеличить коэффициент извлечение углеводородов из трудноизвлекаемых запасов, улучшить качество и интенсивность добычи», — рассказал заместитель председателя СО РАН, директор НОЦ «Газпромнефть-НГУ», руководитель Передовой инженерной школы НГУ доктор физико-математических наук Сергей Валерьевич Головин. 

В рамках Х Международного форума технологического развития «Технопром-2023» институты, вузы совместно с индустриальным партнером создали консорциум «Синхротронное излучение в нефтегазовых технологиях». Соглашение о сотрудничестве подписали восемь организаций, в числе которых Научно-технический центр «Газпром нефти», НГУ, ТПУ, ЦКП СКИФ, ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН», Казанский федеральный университет, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. По словам организаторов консорциума, он открыт для включения новых партнеров. Помимо научной составляющей в работе объединения, участники прорабатывают бизнес-модели коммерциализации разработанных технологий и возможности оказания услуг для широкого круга нефтегазовых компаний. 

«С одной стороны, это важная технологическая задача, которую нужно решать для обеспечения энергетики страны или даже мира, а с другой — это передовой исследовательский инструмент, обладающий огромным потенциалом, который можно раскрыть через развитие технологий», — добавил С. В. Головин.

При подготовке коллектива, который будет заниматься на СКИФ нефтегазовыми проблемами, потенциальные пользователи сибирского источника СИ, помимо имеющихся компетенций, делают упор также на молодых ученых. Ресурсы университетов позволяют привлекать к работе талантливых студентов, силами которых уже сегодня реализуются некоторые проекты. В частности, одним из проектов по синхротронному направлению созданного консорциума руководит аспирант-геофизик ИНГГ СО РАН Михаил Игоревич Фокин. Его работа заключается в изучении процессов взаимодействия флюидов с горной породой с использованием методов абсорбционной и фазово-контрастной нанотомографии. Полученные в процессе экспериментов данные будут дополнены информацией о минеральном составе образца, снятой с использованием методов спектральной томографии и рентгенофлуоресцентного анализа. 

«Станцию “Микрофокус” можно назвать одним из ключевых инструментов в этой области. Она позволяет проводить трехмерную визуализацию и исследовать образцы на масштабах десятков и сотен нанометров. Основная цель наших исследований — получение уникального набора экспериментальных данных для валидации физико-математических моделей фильтрации и более детального понимания процессов взаимодействия флюида с горной породой на уровне субмикрона. Важность этого исследования обусловлена интересом нефтегазовых компаний к эффективной разработке трудноизвлекаемых запасов углеводородов, находящихся в низкопроницаемых пластах горных пород с субмикронной пористостью», — сказал Михаил Фокин. 

Окончание всех видов работ по строительству и организации СКИФ запланировано интеграторами на декабрь 2024 года. Одновременно в эксплуатацию будут введены шесть станций первой очереди, на которых уже в 2025 году начнутся научные исследования и эксперименты. 

Кирилл Сергеевич

Изображения предоставлены Яковом Ракшуном

Новый кампус НГУ отметили

В рамках III Конгресса молодых ученых в «Cирисе» представители органов государственной власти и региональные команды обсудили ключевые аспекты федерального проекта.  Напомним, по поручению Президента Владимира Путина в России к 2030 году будет создана сеть из 25 современных университетских кампусов в рамках нацпроекта «Наука и университеты». многоуровневой инфраструктурой, разбиты на несколько проектно-строительных этапов — уникальный опыт для строительной отрасли России. Кампусы станут основой качественной образовательной среды, с оснащенным современным учебным, инженерным и лабораторным оборудованием, расширят возможности университетов и впоследствии будут привлекать студентов из других стран и регионов.

Отдельные региональные команды кампусов были отмечены специальными наградами по итогам работы 2023 года в рамках Конгресса молодых ученых. Новосибирская область наряду с Челябинской, Нижегородской, Ивановской областями и Пермским краем в лидерах по внедрению этого проекта. Наш регион получил награду за качественное решение и скорость выполнения управленческих задач.

«В рамках национального проекта «Наука и университеты» в регионе ведется строительство кампуса международного уровня Новосибирского госуниверситета. После его ввода увеличится число обучающихся студентов, ускорится процесс освоения новейших знаний, интеграции вуза в экономику, произойдет аккумуляция всех достижений образования для создания комфортных условий для проживания и обучения студентов, кампус создаст в Академгородке особую экосистему, своего рода «город в городе». «Проект строительства кампуса мирового уровня реализуется по плану, а по второй очереди мы даже идем с опережением. В этом большая заслуга всей региональной команды, в которую входят и представители регионального Правительства, заказчика, и строителей, и университета. На проходящем в «Сириусе» III Конгрессе молодых ученых команда кампуса Новосибирской области была отмечена специальной наградой Минобрнауки РФ по итогам работы 2023 года — за качественное решение и скорость выполнения управленческих задач. Действительно, колоссальные ресурсы направлены регионом на координацию и воплощение проекта кампуса. Для нас это большая честь и стимул для новых достижений», - отметила вице-губернатор НСО Ирина Мануйлова.

На данный момент на объектах первой очереди кампуса НГУ (новый учебный корпус и досуговый центр СУНЦ НГУ, два новых корпуса студенческих общежитий на 690 мест) завершены работы по устройству теплового контура, подано тепло. Благодаря теплоснабжению продолжаются работы по внутренней отделке помещений в зимний период. На объектах второй очереди выполняются работы по устройству конструкций подземного и первого этажей Научно-исследовательского центра, а также ведется устройство конструкций второго этажа здания Учебно-научного центра института медицины и психологии, устройство фасадов и остекление.

«Научно-исследовательский корпус и Учебно-научный центр Института медицины и психологии мы предполагаем объединить в единый научный парк. Сейчас мы работаем над функциональным наполнением новых корпусов. Здесь не только будут располагаться научно-исследовательские лаборатории, но также будут созданы условия для проектной работы студентов. Появление новых объектов, оснащенным современным учебным, инженерным и лабораторным оборудованием, расширит возможности университета. Так, во всех новых корпусах будут обучаться до трех тысяч студентов, мы будем дальше развивать сетевые программы с российскими вузами, включая дополнительное образование. Уже через 3 года наши студенты смогут участвовать в передовых разработках по приоритетным направлениям: технологиям нефтегазового сектора, искусственному интеллекту, оптоэлектронике и фотонике, спутниковому приборостроению, новым материалам, химическим технологиям, био- и генетическим технологиям», — комментирует ректор НГУ Михаил Федорук.

Реализация проекта кампуса разбита на несколько этапов. Строительство первой очереди осуществляется за счет средств благотворителя, второй — в рамках национального проекта «Наука и университеты». Общая площадь создаваемых объектов на текущий момент составляет почти 80 тыс. кв.м. Строительство объектов первой очереди планируется завершить в первом полугодии 2024 года, второй очереди — в третьем квартале 2025 года.

Ветер стихает?

Как мы писали ранее, в руководстве российских госкомпаний, связанных с машиностроением, выстраивают стратегии развития в соответствии с темой глобального энергетического перехода на возобновляемые источники энергии и «зеленый» водород. Такие высказывания, в частности, звучали на панельных сессиях «Технопрома-2023».

Примечательно, что планы относительно подготовки к «зеленому» будущему строились (следуя из прозвучавших докладов) на основании свежих отчетов и прогнозов Международного энергетического агентства. Напомним, что недавно МЭА опубликовало очередной аналитический обзор, где (в который уже раз) было сфокусировано внимание на переходе к «экологически чистой» энергии. Как и следовало ожидать, авторы отчета связывают надежды на будущее с появлением новой экономики, которая базируется не на ископаемом топливе, а на использовании «зеленых» технологий и электромобилей. Оценка текущих тенденций, конечно же, оптимистична. Как уверяют авторы, использование «зеленых» технологий имеет серьезные экономические обоснования - хотя бы только потому, что таким путем импортеры топлива (в первую очередь – страны Евросоюза) обеспечивают свою энергетическую безопасность. Конечно, признаются они, пока еще не всё так гладко, и кое-где произошли досадные остановки, но в то же время есть яркие примеры очевидного успеха, которые доказывают неотвратимость перемен.  Количество проданных электромобилей постоянно растет. Установленные мощности ВИЭ также растут. Так, по итогу этого года здесь будет поставлен очередной рекорд (500 ГВт).

В общем, намеченный путь к ограничению роста глобальной температуры до 1,5 градусов хоть и труден, но все же открыт для реализации. Иначе говоря, хоть какой-либо пересмотр «зеленого курса» в свежем отчете МЭА не рассматривается и даже не имеется в мыслях.  Однако вот что показательно: в нем содержится призыв к государственным руководителям разных стран мира ни в коем случае не ослаблять климатические меры, дабы не сорвать прогрессивного движения к безуглеродному будущему. Как высказался по этому поводу глава МЭА Фатих Бироль, страны, которые проигнорируют энергетический переход, нанесут вред не только своим экономикам, но также всей планете. Получается (о чем мы говорим уже не первый раз), что одних экономических (сиречь – рыночных) подходов к осуществлению этих прогрессивных перемен не хватает. Необходимо активное влияние на процесс со стороны власти.

Варианты такого влияния мы рассматривали неоднократно, отмечая прямую связь между государственной политикой и созданием упомянутой выше «новой экономики». К примеру, озвученная Владимиром Путиным стратегия развития российского ТЭК (что было нами разобрано отдельно) вряд ли вписывается в климатическую повестку, которая находится в центре внимания авторов отчета МЭА. В этом смысле наша страна недвусмысленно отклоняется от «зеленого курса». Достаточно только упомянуть планы по масштабной газификации поселений и освоению новых нефтегазовых месторождений (в том числе – в труднодоступных местах), чтобы убедиться в этом. Если в выступлениях западных лидеров на тему энергетических стратегий неизменно присутствует привязка к климатической повестке, то наш Президент как будто намеренно обошел эти вопросы стороной.

Разумеется, с точки зрения борцов с глобальным потеплением такая позиция российского лидера вытекает из его «деструктивной» роли (не будем забывать, что Владимира Путина уже давно объявили врагом климата и виновником энергетического кризиса). Здесь как будто и обсуждать нечего. Однако в этом году сторонники «зеленого курса» вынуждены были констатировать «деструктивные» тенденции не где-нибудь, а в европейском истеблишменте.

В принципе, попытки саботажа климатической повестки наблюдаются уже не первый год. Их можно объяснить по-всякому. Можно даже в чем-то оправдать. Но то, что произошло в 2023 году, уже начинает напоминать тенденцию. И это вызывает нешуточное беспокойство у западных экоактивистов.

Как мы уже писали, не так давно особо отличился британский премьер Риши Сунак, передвинувший на пять лет вперед полную электрификацию автопарка, а также запрет на использование газовых котлов. Как выяснилось, это еще не самый большой его «грех» перед климатом. Представители «зеленых» не остались без ответа. Известный обозреватель The Guardian Джордж Монбиот разразился гневной статьей, обвинив Риши Сунака в том, что тот ради своей политической карьеры угрожает благополучию человеческого рода (именно так – человеческого рода!). Эта угроза выразилась в том, что премьер пошел на сделку с главными «отрицателями климата» в лице руководителей нефтегазовых, горнодобывающих, авиационных и строительных компаний, выделивших щедрые пожертвования на избирательную кампанию Сунака. Таким образом, глава британского правительства попал в зависимость от «загрязнителей» планеты, не просто затормозив реализацию «зеленого курса», но двинувшись в прямо противоположную сторону. Чтобы было понятно: британское правительство стало выдавать разрешения на освоение нефтегазовых месторождений! То есть вместо того, чтобы строить ветропарки на побережье (как это было во времена Бориса Джонсона), там теперь намерены бурить скважины. Разумеется, в наши дни подобную деятельность приходится оправдывать сопутствующими мероприятиями по улавливанию и хранению углерода, однако экоактивисты относятся к этим оправданиям скептически. Дескать, применение подобных технологий – лишь попытка продлить существование ненавистной им нефтегазовой отрасли.

В этой связи упомянутого автора больше всего тревожит другой момент – обвал цен на углеродные выбросы.  В сравнении со странами ЕС, эта цена снизилась чуть ли не в два раза. Грубо говоря, теперь английские «загрязнители» будут с меньшими издержками осуществлять свою деятельность. По сути этот означает, что правительство Великобритании – вопреки предостережениям МЭА, сделало послабления в своей климатической политике. Но что еще ужаснее: в США сильно активизировалась команда Дональда Трампа – открытого противника «зеленого курса». Трамп пообещал вообще свернуть всю климатическую политику и даже подготовил соответствующий документ, где описан пакет мер по поддержанию нефтегазовой отрасли.

Надо ли говорить, что такой разворот взбудоражил представителей партии «Зеленых»? Замедление темпов энергоперехода объявили катастрофическим откатом назад. Британского премьера заподозрили в том, будто он не верит в то, что «зеленые» инвестиции могут окупиться. Дескать, все его заявления по климату делаются для отвода глаз. На самом же деле он просто саботирует процесс. И вот печальный итог, который констатируют критики: в прошлом году Великобритания установила ветряных турбин меньше, чем воюющая Украина! И всё это происходит после нескольких лет грандиозного роста ветропарков, когда уже казалось, будто безуглеродное будущее приближается к нам семимильными шагами. И вдруг – шокирующий спад.

Совсем недавно распространилась еще одна нерадостная для экоактивистов информация: в последние годы западные производители ветряных турбин терпят убытки. Так, за последние пять лет четыре крупнейших производителя потеряли порядка семи миллиардов долларов. Только в прошлом году потери составили пять миллиардов. То есть ухудшение происходит в прогрессии. Не удивительно, что оффшорные энергетические проекты угасают теперь по всему миру. Причем, в течение всего 2022 года в Евросоюзе вообще не было серьезных инвестиций в оффшорную ветроэнергетику, за исключением небольших плавучих проектов. В целом в ЕС в прошлом году было установлено только 9 ГВт новых ветряных мощностей – что на 47% меньше, чем годом ранее.

Как утверждают противники «зеленого курса», инвесторы перестают вкладываться в проекты ВИЭ, поскольку они начинают понимать, что «чистая» энергия никогда не будет дешевой. К примеру, в сентябре этого года инвесторы отказались от участия в  ежегодном аукционе по строительству морских ветряных турбин вокруг побережья Великобритании. Несмотря на то, что цены на электроэнергию сейчас очень высоки, у инвесторов эта тема не вызвала интереса. И хотя ветер является бесплатным источником энергии, всё остальное, подчеркивают эксперты, влетает в копеечку. И главным изъяном здесь выступает нестабильность выработки электричества, когда работа электростанции целиком зависит от капризов погоды. В итоге цена выработанной электроэнергии становится очень высокой, и на данный момент есть опасения, что так будет всегда. По сути это означает, что без огромных государственных субсидий, исключительно рыночным путем, это направление развивать невозможно.

Срыв аукциона уже назвали катастрофическим событием. Даже The Guardian вынуждена была признать, что охлаждение инвесторов к таким проектам поставит правительственные планы довести к 2030 году установленную мощность оффшорных ветряков до 50 ГВт, потерпит крах.  А ведь эти планы когда-то с помпой презентовал Борис Джонсон (о чем мы писали отдельно). Мало того, увеличение доли морской ветрогенерации должно играть решающую роль при создании так называемой водородной энергетики, поскольку именно с ветряками связывают производство «зеленого» водорода. Как мы уже сообщали, британское правительство собиралось создать целое образцово-показательное поселение, подключенное к «зеленому» водороду. Теперь эти планы также на грани срыва.

Таким образом, принципиально важные аспекты «зеленого курса» теперь находятся под большим вопросом. Разумеется, экоактивистов это ничуть не смущает. Однако в руководящих органах европейских государств теперь могут быть совершенно другие настроения. В этом плане метания британского премьера лучше всего отражают намечающуюся тенденцию. Что это означает для России? Только одно: акцент на углеводородной и атомной тематике как никогда лучше отражает прагматичную позицию руководства страны.

Андрей Колосов

Digital Новосибирск

За последние годы позиции Новосибирской области и непосредственно Новосибирска в общероссийских рейтингах по уровню цифровизации находятся в центре внимания властных и деловых кругов. Однако сами рейтинги нередко дают противоречивые выводы по текущей ситуации. Эксперты постарались внести ясность в вопрос, как обстоят дела с цифровой трансформацией в регионе, и что необходимо предпринимать для улучшения показателей.

Ценность любого рейтинга состоит в том, чтобы понять, кто лидер в рассматриваемом направлении, кто – в числе догоняющих, а кто – аутсайдер. Но, обращаясь к теме цифровизации, встает вопрос, какому из многочисленных рейтингов верить? В июле «Континент Сибирь» приводил результаты рейтинга от Минстроя РФ «IQ городов» по итогам 2022 года. Согласно этим данным, у Новосибирска наблюдается заметный рост: с 15-го места (последнего среди городов с численностью населения более миллиона человек) в 2021 году на восьмое. Но в рейтинге регионов России от объединения компаний-разработчиков программного обеспечения России «РУССОФТ», наоборот, Новосибирск опустился с третьего места (в 2021 году) на четвертое (по итогам 2022 года). А в рейтинге региональных руководителей цифровой трансформации (РЦТ) за тот же 2022 год, ранее обнародованном вице-премьером РФ Дмитрием Чернышенко, Новосибирская область даже не попала в топ-20 регионов страны. Зато там нашлось место регионам, которые обычно не позиционируются в числе «лидеров цифровизации», например – Оренбургской области (16-е место) или Курганской области (10-е место).

Опрошенные «Континентом Сибирь» участники ИТ-рынка и независимые эксперты единодушны в том, что ни один рейтинг полностью не отражает реальную ситуацию с точки зрения цифровизации. Как отметил заведующий кафедрой SmartCity Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) Дмитрий Гоков, отчасти можно ориентироваться на рейтинги «РУССОФТ», поскольку они проводятся ежегодно по одной и той же методике, и изменение позиции региона в рейтинге может говорить о неких тенденциях. Но и это скорее повод для размышления, чем итоговая оценка.

Руководитель компании «Дата Ист» Вячеслав Ананьев более категоричен:

«Место в рейтинге скорее отражает качество отчетности, чем реальное положение дел. А вот отчитываться Новосибирск не умеет». Впрочем, случаются и обратные примеры: в этом году благодаря подготовленной сотрудниками мэрии Новосибирска заявке, Новосибирск на очередном конкурсе по «умным городам» занял первое место в номинации «успешные муниципальные практики» с порталом «Мой Новосибирск» (разработанным компанией «Дата Ист»).

Что важно учитывать про оценке уровня цифровизации?

Чтобы лучше понять ситуацию с цифровизацией Новосибирска и области, уместно отставить рейтинги в сторону и проанализировать ситуацию на разных уровнях.

Уровень первый – цифровизация органов власти и управления. Со стороны иногда может сложиться мнение, что российские государственные структуры являются средоточием архаики и устаревших подходов к работе. Но такое впечатление зачастую обманчиво. «Люди не видят цифровизацию этих учреждений, потому что она не доступна взгляду извне, цифровая трансформация модели управления происходит за тяжелыми дверями кабинетов», – объяснил Вячеслав Ананьев. По его оценкам, уровень автоматизации процессов управления в Новосибирской области, особенно – в его крупнейшем городе, достаточно высокий, причем создана разветвленная инфраструктура цифровых ресурсов. Так, в разных муниципальных структурах Новосибирска, помимо системы электронного документооборота, введено более двухсот информационных систем, интегрированных в единое пространство. Областное минцифры успешно наладило как телекоммуникационную связь между районами, так и работу ряда сервисов «электронного правительства».

Председатель совета директоров НП «СибАкадемСофт» Ирина Травина И главное, все эти процессы не останавливаются. Как рассказала председатель совета директоров ассоциации «Сибакадемсофт» Ирина Травина, в ноябре мэрия Новосибирска провела совещание с представителями ИТ-сектора на тему постепенной замены импортного программного обеспечения отечественными аналогами. «Сейчас, пока эта проблема не встала очень остро, есть время для того, чтобы провести эту работу не в стрессовых условиях, а спокойно. И хорошо, что в мэрии это понимают», ─ подчеркнула она.

Таким образом, власть не стоит в стороне от цифровой трансформации, но с точки зрения цифровизации Новосибирской области остаются вопросы. И это очень важный момент, потому что развитие ИТ-сектора, по оценке экспертов, может иметь пятикратный мультипликационный эффект для доходности экономики. Уровень внедрения CRM-систем в бизнес-процессы компаний, работающих и приносящих доход в бюджет в виде налогов, сказывается на жизни региона, в конечном счете, заметнее, чем количество информационных систем учета в муниципалитетах.

«Цифровизация бизнеса благотворно сказывается и на его рентабельности, и на долговечности. Но часто сам предприниматель не готов разбираться в этих процессах, он может быть недостаточно компетентен в этой теме, а времени разбираться часто нет, потому что надо решать и кучу других вопросов с бизнесом. Поэтому очень многие ведут работу «по старинке», даже ценой недополученной прибыли», ─ объяснил Дмитрий Гоков. По его мнению, организатором и регулятором этого процесса логичнее всего выступать региональной власти, прямо заинтересованной в развитии экономики на своей территории. Организовывать обучающие семинары, поддерживать те предприятия, которые активно проводят цифровизацию своего бизнеса и так далее, формируя тем самым спрос на ИТ-технологии как одно из ключевых условий цифровизации региональной экономики. Степень вовлеченности органов власти в эти процессы, по словам Дмитрия Гокова, заметно различается в зависимости от региона, и Новосибирская область тут, увы, не в числе лидеров, по крайней мере в последние годы.

Еще один немаловажный фактор – поддержка и развитие собственного ИТ-сектора, который с одной стороны создает продукты для цифровизации бизнес-процессов, а с другой – сам генерирует прибыль и платит налоги. В июне 2023 года генеральный директор АО «Академпарк» Дмитрий Верховод напоминал, что в 2020 году отрасль ИТ дала 4,1% валового регионального продукта и сравнил эту цифру с аналогичными показателями строительства и сельского хозяйства, давшими по 5% этого продукта в общие показатели Новосибирской области.

В качестве примера успешной поддержки ИТ-бизнеса региональной властью эксперты привели пример Нижегородской области (к нему мы еще вернемся) и отметили, что в Новосибирской области в последние годы, напротив, отмечается некий крен в сторону размещения госзаказов у крупных федеральных компаний, которые платят налоги вовсе не в областной бюджет.

Впрочем, у минцифры Новосибирской области свое видение ситуации. На вопрос «Континента Сибирь» о возможности и целесообразности проведения более протекционистской политики по отношению к региональным ИТ-компаниям, в ведомстве ответили, что в Новосибирской области этот вопрос остро не стоит. «Новосибирские компании успешно конкурируют с крупными российскими компаниями и побеждают как в государственных, так и в коммерческих тендерах. Более того, ИТ-решения, разработанные для решения задач ведомственной информатизации, активно тиражируются на другие регионы. Например, решение на базе ГИС «Господдержка АПК НСО», созданное новосибирским разработчиком по заказу минцифры Новосибирской области, используется уже в 20 регионах России», ─ говорится в ответе министерства.

Руководитель компании «Дата Ист» Вячеслав Ананьев Можно долго спорить, остро или не остро стоит вопрос конкуренции на ИТ-рынке и достаточно ли поддержки региональных компаний. Пожалуй, объективную оценку потенциально может дать динамика макроэкономических показателей этой отрасли в масштабах области и в сравнении с другими регионами. Вместе с тем, некоторая успокоенность со стороны власти, подразумевающая, что «компании и сейчас успешно справляются», настораживает участников рынка. Ведь даже если все обстоит именно так, это означает, что регион имеет здесь «точку роста» для экономики, и ее наоборот надо поддерживать еще сильнее, чтобы она тянула за собой другие направления. К сфере информационных технологий очень подходит правило о том, что нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а, чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее.

Еще один важный уровень цифровой трансформации – уровень информационной грамотности населения, готовность людей пользоваться продуктами стремительно развивающихся технологий. И здесь тоже Новосибирской области есть, к чему стремиться. «У нас очень низкий уровень потребления с точки зрения ИТ-технологий. Чтобы человек использовал современные решения, он должен иметь о них некое представление. Но нам нужно обучать не программистов, а пользователей. Инженер, специалист, вооруженный современными решениями в области ИТ намного эффективнее, но ему уже на уровне вуза надо объяснить, какие программные продукты есть, как ими пользоваться в своей работе. Сейчас это делается в недостаточной степени, и такая безграмотность пользователей становится одним из главных барьеров на пути цифровизации», ─ охарактеризовал ситуацию Вячеслав Ананьев.

Какие задачи стоят перед цифровизацией региона?

В целом, можно сказать, что в Новосибирске и области есть определенные успехи в деле цифровой трансформации экономики и управления (во втором, возможно, даже больше, чем в первой). Но нерешенных задач гораздо больше. И для дальнейшего прогресса мало собственно ИТ-решений, нужны решения со стороны власти.

В Нижегородской области, о которой говорилось выше, таким решением стало образование ИТ-кластера, ставшее мощным импульсом для отрасли в регионе.

В Новосибирской области такие попытки тоже предпринимались, но в качестве инициативы снизу, одна из них – образование ассоциации «Сибакадемсофт». «Фактически мы в какой-то степени выполняем роль кластера, но институционально его нет. Как нет и поддержки от региональной власти в той степени, которой нам бы хотелось, все сводится, скорее, к консультационным услугам», ─ рассказала Ирина Травина.

Она также высказала надежду, что ситуация должна измениться, сославшись на то, что идею организации такого кластера летом на очередном форуме «айтишников» «Сибирская индустрия информационных систем» поддержал губернатор региона Андрей Травников. Подтвердили поддержку этой идеи и в минцифры Новосибирской области: «Мы активно поддерживаем инициативы ИТ-сообщества, совместные проекты на территории Новосибирской области и готовы оказать содействие при создании ИТ-кластера». Осталось увидеть, в какие формы выльется эта активная поддержка.

Между тем, кластер – это не просто некий «профсоюз» ИТ-компаний, а удобный формат взаимодействия с крупными заказчиками, прежде всего государством. «Современный программный продукт – это сборная конструкция из разных коробочных решений, у каждого из которых есть свой разработчик, осуществляющий техподдержку своего элемента. За счет этого эта система может решать самые сложные задачи и иметь при этом приемлемую себестоимость. Да и мало какая компания может позволить себе иметь в штате специалистов по всем компетенциям, которые требуются для создания современного ИТ-продукта. Кластер, таким образом становится платформой, которая объединяет разных разработчиков, придавая их работе синергетический эффект. Он позволяет региональным компаниям на равных конкурировать с крупными федеральными игроками и создавать равноценный по качеству продукт», ─ подчеркнул Вячеслав Ананьев.

Еще одним полезным инструментом цифровизации, который могут использовать власть, мог бы стать некий фонд поддержки перспективных разработок, считает Ирина Травина. «И органы власти, и бизнес хотят покупать уже готовые и апробированные решения, потому что они менее рискованные, чем новинка, которую еще никто не использовал. Но, когда мы говорим о развитии цифровизации, должно быть место для эксперимента, иначе всегда будешь находиться в «хвосте» этого процесса. И такой фонд мог бы через гранты поддерживать поиск и разработку новых решений, чтобы потом их уже можно было выводить на рынок», ─ отметила Ирина Травина.

Резюмируя сказанное экспертами, можно понять и признаки дальнейшего развития ситуации. Если все ограничится улучшением позиций города и области в разных версиях рейтингов, значит, речь может идти об умении лучше отчитываться о проделанной работе. А вот появление в области ИТ-кластера, грантов на разработки новых программных решений, роста числа семинаров по их внедрению для предпринимателей и других конкретных механизмов господдержки цифровой трансформации региона, по мнению участников рынка, позволит ожидать более серьезных результатов в долгосрочном периоде.

Ускоряя электроны

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) является единственным исполнителем по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). К каждому элементу источника синхротронного излучения поколения 4+ предъявляются высокие требования, от выполнения которых зависит достижение заявленных параметров всей установки – энергии 3 ГэВ и эмиттанса пучка 75 пм рад. Недавно из экспериментального производства ИЯФ СО РАН вышел первый высокочастотный резонатор для бустера ЦКП «СКИФ». Высокочастотная система отвечает за ускорение пучка, поэтому к ее техническим характеристикам и рабочим параметрам были особые требования. Например, в резонаторе не должны появляться колебания высоких частот (высшие моды), которые способны дестабилизировать или разрушить пучок. Купить готовое подобное устройство невозможно, поэтому физики разработали и создали свой уникальный одномодовый ВЧ-резонатор, который подавляет «плохие» моды, оставляя для пучка только одну рабочую частоту. 3D-моделирование параметров прошло успешно, на данный момент резонатор готов к испытаниям. Всего в бустере будет установлено три ВЧ- резонатора – производство остальных двух уже запущено.

Основная задача бустера ЦКП «СКИФ» – ускорить пучок электронов до рабочей энергии, после чего он попадет в накопитель – источник синхротронного излучения. За ускорение пучка электронов в бустере отвечают высокочастотные системы, которые включают в себя резонаторы, генераторы и систему управления. Если энергия электронов при инжекции в бустер ЦКП «СКИФ» будет составлять 200 МэВ, то многократно проходя через резонаторы, она увеличится до 3000 МэВ.

«Резонатор – это вакуумный объем специальной формы, внутри которого генерируется электромагнитное поле высокой частоты, именно поэтому система называется высокочастотной, – рассказывает научный сотрудник ИЯФ СО РАН Евгений Ротов. – В резонаторе пучок попадает в сильное электрическое поле, которое и ускоряет частицы. Напряжение на ускоряющем зазоре резонатора 400кВ. Такие устройства есть на любом ускорителе, но в зависимости от параметров установки меняются требования к ВЧ-системам. К нашим резонаторам особые требования, потому что параметры синхротрона СКИФ будут во многом уникальными».

Электромагнитное поле в резонаторе для бустера ЦКП «СКИФ» возбуждается на частоте 357 МГц – на этой частоте происходит ускорение пучка электронов. Но помимо полезной частоты в ВЧ-системе возбуждается и множество более высоких частот, высших мод. Взаимодействуя с пучком, они не ускоряют его, а раскачивают, приводя к снижению параметров. В самом худшем случае такие частоты могут разрушить пучок. Перед разработчиками стояла задача создать такой резонатор, в котором высшие моды были бы очень маленькими, а взаимодействие пучка с ними – минимальное.

«Резонаторы, в которых сильно подавлены все моды, кроме рабочей, называются одномодовыми, – поясняет Евгений Ротов. – ИЯФ СО РАН не в первый раз делает подобного рода ВЧ-системы, но в первый раз к их рабочим параметрам предъявляются такие жесткие требования. ЦКП “СКИФ” – машина поколения 4+, ее параметры уникальны, поэтому и точность проектирования и изготовления всех ее систем высокая. По сути нам нужно было создать такие условия, чтобы в резонаторе возбуждалась основная рабочая частота 357 МГц, а остальных почти не было. Купить готовые резонаторы с такими параметрами оказалось невозможно, их просто не существует. Поэтому перед нами встала нетривиальная и сложная задача – разработать и создать их самостоятельно».

Для решения поставленной задачи специалисты поместили в резонатор шесть высокочастотных нагрузок из специального керамического материала, который поглощает высокочастотную мощность. При этом нагрузки никак не влияют на рабочую частоту.

«Чтобы обеспечить такую избирательность в подавлении одних мод и сохранении других, мы разработали свою конструкцию резонатора, – добавляет Евгений Ротов. – У нашего резонатора есть “рога”– сдвоенные волноводы специальной формы, которые выполняют функцию фильтра. Рабочая частота в них “застревает”, а все высшие моды легко проходят сквозь них, после чего, попадая в нагрузки из поглощающей керамики, затухают. Таким образом мы решаем задачу подавления «плохих» мод и сохранения основной на частоте 357 МГц».

Биозащищенная комната для испытаний ВЧ-резонатора. Фото Т. Морозовой Всего для бустера ЦКП «СКИФ» потребуется три резонатора. Первый полностью собран и сейчас проходит различные этапы испытаний, которые планируется закончить к концу 2023 г. Так, например, уже пройдена вакуумная проверка – в устройстве получен требуемый вакуум. Для того, чтобы проверить, эффективно ли резонатор подавляет высшие моды, в одном из зданий ИЯФ СО РАН построен специальный биозащищенный объем, в котором и будет проходить следующий этап испытаний.

«Когда резонатор работает на высоком напряжении, он светит рентгеном, поэтому нам было необходимо помещение с биозащитой, – поясняет Евгений Ротов. – Небольшую защищённую комнату мы сделали в одном из корпусов Института, совсем скоро поместим в неё резонатор и начнем получать те самые 400 кВ напряжения. Проверим, что все системы работают и соответствуют техническому заданию, в том числе и эффективность подавления высших мод. Возможно, будут вноситься какие-то коррективы, но, скорее всего, они будут минимальны, так как устройство проходило этап 3D-моделирования. Два других резонатора для бустера уже запущены в производство. Это сделано для того, чтобы все было готово к запланированному сроку запуска ЦКП “СКИФ”, но при этом мы могли внести корректировки в конструкцию резонаторов, если это потребуется после проверки первого образца».

Заказчиком и застройщиком ЦКП «СКИФ» выступает ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН». Проектирует объект Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Генеральным подрядчиком выступает «Концерн Титан-2», так же входящий в структуру Росатома. Единственный исполнитель по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для ЦКП «СКИФ» — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Завершение строительно-монтажных и пусконаладочных работ по всем объектам ЦКП «СКИФ» намечено на декабрь 2024 года.

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

Регион науки и инноваций

На ВДНХ прошел День Новосибирской области. Губернатор рассказал гостям и участникам Международного форума о реализации национальных проектов, достижениях в сфере инноваций, экономических и социальных результатах развития Новосибирской области.

Андрей Травников напомнил: «Это мероприятие поддержано Президентом страны Владимиром Путиным. Форум «Россия» впечатляет и заставляет ещё раз задуматься, насколько многообразна, сильна и велика наша страна, насколько она богата культурой, экономическим потенциалом, историей, своим будущим. Новосибирская область также разнообразна во всём, включая свою природу, историю. В регионе, небогатом на полезные ископаемые, сконцентрированы сильнейшие научные институты и промышленные предприятия, высококлассный образовательный потенциал и мощный транспортно-логистический комплекс, обеспечивающие прорывную динамику для всей Сибири. Мы развиваемся быстрее многих регионов страны. Наш стенд на ВДНХ, как и вся Новосибирская область, будет развиваться, и те, кто посетят его через месяц, увидят что-то новое на нём, что будет раскрывать многогранность нашего региона», – подчеркнул Андрей Травников.

Сегодня Новосибирская область занимает первое место в структуре валового регионального продукта субъектов Сибирского федерального округа и обгоняет среднероссийский уровень по таким видам экономической деятельности, как научная и техническая, информация и связь, логистика, торговля, операции с недвижимостью, жилищное строительство, туризм.

За последние пять лет в экономику области привлечено почти 1,5 трлн рублей инвестиций. Благодаря внебюджетному финансированию построено более 20 крупных промышленных, сельскохозяйственных, логистических объектов. Введена первая очередь обновлённого терминала аэропорта «Толмачёво».

С 2018 года построено около 300 социальных объектов – таких объёмов строительства в регионе не было с советских времён. В числе новостроек – Перинатальный центр, региональный центр волейбола «Локомотив-Арена», многофункциональная ледовая «Сибирь-Арена». В планах на ближайшие три года – строительство 156 социальных объектов с общим объёмом финансирования в 77 млрд рублей.

В Новосибирской области реализуется несколько прорывных проектов, нацеленных не только на обеспечение экономического роста Сибири, но и на скорейшее достижение технологического суверенитета всей страны. Речь идёт о проекте комплексной модернизации Новосибирского научного центра «Академгородок 2.0». Его важнейшие объекты – центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», центр компетенций «Генетические технологии» и Новосибирский госуниверситет с обновлённой исследовательской базой и кампусом мирового уровня.

Здесь сконцентрированы производственные мощности сразу нескольких уникальных предприятий ИТ-отрасли – разработчиков телекоммуникационного оборудования «Элтекс», геоинформационных систем – 2ГИС и «Дата-Ист», один из лучших в стране финтех-провайдеров «Центр финансовых технологий». На базе новосибирского технопарка успешно работает крупнейший ИТ-кластер, резидентами которого являются около 300 ИТ-компаний.

Новосибирская область – мультимодальный транспортный узел. На базе аэропорта «Толмачёво» работает Логистический почтовый центр – первый по автоматизации процессов и по масштабу региональный сортировочный хаб Почты России. Пассажиропоток аэропорта «Толмачёво» к концу этого года превысит рекордные 9 млн человек.

В Новосибирской области работают 22 вуза и филиала. Они готовят кадры более чем по 500 направлениям и специальностям и реализуют более 1000 программ дополнительного образования. Образовательные и исследовательские мощности новосибирских вузов способны закрыть все основные потребности в высококвалифицированных специалистах в Сибири.

Неземные задачи для Сибирской науки

В начале ноября в рамках Клуба межнаучных контактов Дома ученых СО РАН прошло очередное (четырнадцатое по счету) заседание, посвященное, на этот раз, космической тематике. У неискушенных читателей данная тема вряд ли ассоциируется с Сибирью и сибирской наукой, и потому возникает вопрос: какое отношение космические технологии имеют к нашим краям? Ведь многие из нас до сих пор пребывают в уверенности, будто могущество России произрастает за счет сибирских недр. При чем же тут космос?

На самом же деле космическая тематика довольно активно развивается в сибирских научных организациях, включая и Новосибирский государственный университет (о чем мы уже писали). Эти моменты раскрыл в своем вступительном слове Председатель СО РАН академик Валентин Пармон. Он отметил, что технологический суверенитет страны невозможен без самостоятельного создания спутниковых систем, играющих важную роль в вопросах безопасности. По его словам, спутниковые системы связи – это одна из тех технологий, которую здесь, в СО РАН, хорошо понимают. Она сохранилась в нашей стране, но теперь требует дальнейшего развития. То есть сейчас у нас есть достаточно серьезные зарубежные конкуренты, и необходимо как можно скорее наверстать упущенное за последние тридцать лет. Например, американский миллиардер Илон Маск лично владеет спутниковой группировкой числом более двух тысяч штук. В России же собственная спутниковая группировка насчитывает не более двухсот спутников. В этом смысле расширение спутниковой группировки –  одна из важнейших стратегических задач, в решении которой принимает участие и сибирская наука. И здесь, безусловно, важную роль должна сыграть кооперация ученых, их творческое взаимодействие, без чего научно-технический прогресс просто невозможен.

Отметим, что Клуб межнаучных контактов создан как раз для неформального общения ученых и технических специалистов по актуальным темам. Здесь принципиально иная, весьма свободная атмосфера, нежели на официальных научных собраниях и совещаниях. Как подчеркнул Валентин Пармон, неформальные встречи ученых были очень характерны для Академгородка в 1960-70-х годах. По его словам, насущные вопросы, от которых зависит качество нашей жизни, очень важно обсуждать именно в таком неформальном общении. В этом смысле Клуб межнаучных контактов продолжает давнюю традицию Сибирского отделения.

Вообще, неформальное общение есть необходимый элемент научной жизни. Такая же атмосфера существовала и в первых сообществах ученых-естествоиспытателей на самой заре становления современной науки. Этот момент важно учитывать, поскольку любая прорывная тема «обкатывается» как раз в ходе свободного общения. Фактически, это диалог энтузиастов. Как раз в такой атмосфере когда-то обсуждалась и проблема развития космонавтики. В какой-то мере здесь тоже есть своя сложившаяся традиция неформального общения.

Не будем забывать, что космическую тему с самого начала – еще с дореволюционных времен – продвигали именно энтузиасты. Еще не было никаких государственных программ по космической тематике, когда в России собирались полные залы молодых людей, чтобы послушать Якова Перельмана или Константина Циолковского о межзвездных полетах. Космическая тема пользовалась тогда небывалой популярностью в нашей стране. И в энтузиастах не было недостатка. Как раз в числе таких молодых энтузиастов находились тогда Сергей Королев и Юрий Кондратюк.

Имя Сергея Королева хорошо известно. Юрия Кондратюка знают меньше, хотя его вклад в развитие космонавтики имеет мировое признание. В начале 1930-х годов Юрий Кондратюк работал в Новосибирске в специализированном бюро, где ему удалось сделать два изобретения, касающиеся горного дела, и получить соответствующие патенты и авторские свидетельства. Помимо этого, он занимался проектированием ветряных электростанций (то есть занимался разработками популярных ныне «зеленых» технологий). Однако больше всего он известен как автор работ, имеющих прямое отношение к космическим технологиям, о чем напомнили участники заседания. Космические технологии – это не только «железо», но и строгие математические расчеты. Этими расчетами начали заниматься еще до появления ракет. И Юрий Кондратюк, чьи работы внимательно изучали даже в NASA (они были переведены на английский язык) занимает здесь почетное место.

В этом плане пребывание Юрия Кондратюка в Новосибирске можно рассматривать как некий важный «исторический момент» в плане формирования некой преемственности по космической тематике применительно к сибирской науке. В каком-то смысле наши специалисты уже сделали важный шаг в развитии этой темы. Как заметил Валентин Пармон, два путника, разработанных в НГУ, имеют коммерческую направленность. В этом нельзя не увидеть прогресса, учитывая то обстоятельство, что упомянутая спутниковая группировка Илона Маска с самого начала создавалась в коммерческих целях. Понятно, что такие технологии имеют двойное назначение (что опять же подтвердил тот же Илон Маск, позволяя использовать свои спутники в военных целях в ходе СВО). Однако коммерческая составляющая важна в том смысле, что она позволяет резко нарастить количество спутников.

Если брать конкретно Сибирь, то, по словам Валентина Пармона, здесь спутники могут делать не только специалисты НГУ, но и специалисты других сибирских университетов и научных организаций. Иными словами, «космический потенциал» в Сибири достаточно высок для того, чтобы потягаться даже с американцами. Как это будет происходить конкретно? Именно для поиска ответа на этот вопрос и было организовано указанное заседание Клуба межнаучных контактов, в котором приняли участие не только ученые СО РАН, но также их коллеги из Звездного городка (Московская область).

Так, одним из участников заседания был академик РАН Николай Тестоедов, непосредственно занимавшийся разработкой Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС). И в этой связи особенно показательно то, что эта система создавалась при активном участии научных сотрудников СО РАН. Как сказал по этому поводу Валентин Пармон: «Спутники ГЛОНАСС делаются в городе Железногорске, который находится рядом с Красноярском. И тот, кто побывал на этом предприятии, тот бы просто ахнул, увидев, на каком высоком уровне у нас в Сибири могут работать».

Ну и напоследок. Как показало это заседание, интерес к космической теме объединяет не только представителей точных наук – физиков, математиков, программистов и биологов (об участии биологов в разработке космических технологий мы еще расскажем отдельно). Но также представителей гуманитарных дисциплин – философов и историков. И даже, судя по всему, теологов! Последнее следует из того, что среди присутствующих на заседании был замечен священник РПЦ. Поистине, космос становится почвой для настоящего и весьма широкого национального консенсуса.

Константин Шабанов

 

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS