Космос как содружество

Большой внезатменный солнечный коронограф.

В год запуска первого искусственного спутника Земли специальным постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР было организовано Сибирское отделение Академии наук. Когда стартовал Юрий Гагарин, в новорожденном новосибирском Академгородке уже действовали первые институты. И многие подразделения СО АН СССР с первых дней «работали на космос». Сегодня в выставочном центре СО РАН открыта экспозиция, демонстрирующая многообразие этой деятельности. Вот всего лишь несколько примеров.

В Новосибирском институте органической химии имени Н.Н.Ворожцова в 60–70-х годах был создан мономер для тепло- и огнестойкого волокна «Лола». Оно стало необходимым в знаменитом совместном полете-эксперименте «Союз-Аполлон» в 1975 году. Дело в том, что в «Аполлоне» люди дышали чистым кислородом, а на «Союзе» поддерживалась атмосфера, сходная с земной по составу и давлению. «Лола» сделала безопасной работу наших космонавтов в кислородной среде американского корабля. После исторического полета в новосибирском научном центре Сибирского отделения побывали его участники – астронавты Томас Стаффорд и Дональд Слейтон, космонавты Алексей Архипович Леонов, Валерий Николаевич Кубасов, а также ранее летавший в космос Владимир Александрович Шаталов. Тогдашний председатель СО АН СССР академик Гурий Иванович Марчук показал гостям академические институты и Дом ученых; в Академгородке до сих пор растет дерево, посаженное Алексеем Леоновым.

Одним из ведущих в области космического мониторинга стал Институт оптики атмосферы имени В.Е.Зуева (Томск). На выставке представлен разработанный там космический лидар (лазерный локатор) «Балкан», который верно отслужил на космической станции «Мир» и был в сохранности возвращен на Землю перед ее затоплением. Томские лидары показали свою высокую эффективность в составе комплексов для мониторинга атмосферы Земли, в том числе с использованием спутниковой информации. Использование созданного в ИАО самолета-лаборатории «Оптик-Е» позволяет строить карты аэрозольного состава атмосферы и проводить экологическую экспертизу состава воздуха в городах.

Аэрокосмический профиль четко выражен и у Института теоретической и прикладной механики имени С.А.Христиановича СО РАН, где десятилетиями создавалась уникальная экспериментальная база мирового уровня, позволяющая заниматься решением задач высокоскоростного взаимодействия тел, успешно работать над научными основами создания летательных аппаратов будущего. Задачи исследования космоса и сегодня являются катализатором научных идей и решений. Например, в области космического материаловедения, на наших глазах превратившегося в особую отрасль – и знаний, и технологий. Так, Институт физики полупроводников имени А.В.Ржанова СО РАН занимается созданием материалов для «электроники будущего» в рамках программы «Экран», в частности методом молекулярно-лучевой эпитаксии полупроводниковых гетероструктур в условиях открытого космического пространства. Работа по этой программе, в том числе на станции МКС, рассчитана до 2020 года.

Буквально накануне празднования 50-летия полета Юрия Гагарина состоялось выездное заседание президиума Сибирского отделения РАН в ОАО «Информационные спутниковые системы» (ИСС) имени М.Ф.Решетнева, с которым ряд институтов СО РАН уже наладил тесное сотрудничество. ИСС выпускает две трети российских спутников, в том числе телекоммуникационные космические платформы «Экспресс-1000Н» и «Экспресс-2000», поставляющие к нашим домашним телевизорам любимые программы, и спутники семейства «Ямал», благодаря которым, например, в Новосибирске можно слушать «Маяк» или «Русское радио». «Информационные спутниковые системы» также разработали космические аппараты AMOS (по заказу израильского оператора Space-Communication Ltd.), TELKOM (для Индонезии) и SESAT (совместный проект с Евросоюзом, основной партнер Alcatel Espace, Франция).

«Мы в Сибирском отделении ясно понимаем: наука тогда становится востребованной и тогда добивается настоящих успехов, когда плотно работает с предприятиями высокотехнологичной промышленности, – сказал на встрече под Красноярском председатель СО РАН академик Александр Леонидович Асеев. – ОАО «Информационные спутниковые системы», несомненно, принадлежит к таким предприятиям, я бы назвал его уникальным не только в российском, но и в мировом масштабе. Красноярский научный центр СО РАН много работает с этим предприятием, но весь потенциал Сибирского отделения значительно больше. Например, наш иркутский Институт солнечно-земной физики, который возглавляет член-корреспондент РАН Александр Павлович Потехин, очень тесно связан с космической тематикой: на его базе мы планируем создать национальный гелиогеофизический центр».

Единственный в России уникальный инфракрасный телескоп АЗТ – 33ИК.

За скучноватым словом «заседание» стоял интенсивный обмен информацией. На самом деле, у десятков институтов СО РАН есть запас современных подходов и разработок, потенциально востребованных в космической отрасли, но еще не применяемых в ней. Сказанное относится практически ко всем областям естественных наук. Это и основы машиностроения, теплообмен и термостабилизация, аэродинамика высоких скоростей (в том числе гиперзвуковых). Это и ядерная и лазерная физика, химия и материаловедение, различные композиты и напыления. Директор ИТПМ СО РАН академик Василий Михайлович Фомин представил метод холодного газодинамического напыления, за который вместе с коллегами был удостоен премии правительства России: «Мелкие, до микрона, частицы вещества разгоняются холодным сверхзвуковым потоком. Мы научились напылять металл на металл, металл на керамику, даже на стекло, созданы промышленные установки. Это энергетически выгодный и экологически чистый метод».

В космосе могут пригодиться и аккумуляторы нового поколения на основе материалов, полученных в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН под руководством члена-корреспондента РАН Николая Захаровича Ляхова. Другой энергетический материал для космоса – так называемый «солнечный кремний», над улучшением свойств которого работают сразу в нескольких институтах Сибирского отделения.

Для орбитальных объектов можно создавать семейства новых приборов с использованием нанодатчиков колебаний на основе «Принц-технологии» ИФП СО РАН, названной по имени работающего в этом институте доктора физико-математических наук Виктора Яковлевича Принца. «Просятся в космос» и многие разработки Института сильноточной электроники, Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), КБ научного приборостроения (Новосибирск) – всего не перечислить.

Особой сферой сотрудничества ОАО «Информационные спутниковые системы» и Сибирского отделения РАН обозначились работы в интересах программы ГЛОНАСС. Природные и техногенные катастрофы в Японии, социальные потрясения на Ближнем Востоке показали, что такой стране, как Россия, не обойтись без собственной глобальной навигации. Невзирая на все препоны и неудачи, орбитальная группировка из 24 спутников уже создана, и ее работа приносит первые результаты. Например, в Красноярске навигаторы ГЛОНАСС уже сокращают прибытие на место машин «скорой помощи» на шесть–восемь минут. «В настоящее время мы работаем над созданием навигационных космических аппаратов нового поколения ГЛОНАСС-К, – сообщил генеральный директор и генеральный конструктор ИСС доктор технических наук Николай Алексеевич Тестоедов. – С их запуском будут значительно повышены точностные характеристики, а значит, и конкурентоспособность всей глобальной навигационной системы».

Эталонную точность можно получить с помощью новых лазерных технологий. Вот мнение директора Института лазерной физики СО РАН академика Сергея Николаевича Багаева: «Точность всей системы ГЛОНАСС связана с новыми стандартами точности частоты и времени. Измерения из космоса с точностью менее десяти сантиметров требуют перехода на оптические часы с точностью частотных измерений до 10–16, и что очень важно – создать оптическую шкалу времени и координат для решения проблемы навигации наземных, воздушных и космических объектов. К этому, собственно, все и будет двигаться». Фемтосекундный лазер, отметил академик, синтезирует предельно стабильные частоты и позволяет прямым путем, в пределах одного устройства, преобразовывать колебания ультрафиолетового спектра в радиодиапазон. Это устройство пресса назвала «самыми точными часами в мире».

В интересах программы ГЛОНАСС работают и другие институты Сибирского отделения.

Саянская солнечная обсерватория ИСЗФ СО РАН в горах. Фото Владимира Короткоручко

«У нас умеют разрабатывать программы компрессии и декомпрессии изображений без потери их точности, – сообщил директор Института автоматики и электрометрии СО РАН, член-корреспондент РАН Анатолий Михайлович Шалагин. – Другим направлением являются алгоритмы принятия решений в условиях неполной определенности. Тому, что в жизни приходится делать людям, необходимо научить искусственные интеллектуальные системы». В качестве примера А.М.Шалагин привел автоматизированную диспетчеризацию движения поездов Новосибирского метрополитена, внедренную специалистами ИАиЭ СО РАН.

Итогом совместной работы руководства и экспертов СО РАН и ИСС стало подписание Соглашения о сотрудничестве. Формами взаимодействия обозначены как прямые договоры институтов СО РАН с ИСС и его дочерними предприятиями, так и участие в совместных заявках на получение российских и международных грантов, объединенные усилия по коммерциализации и трансферу результатов НИОКР, создание инфраструктуры для инновационной деятельности. «Главное – что мы вовлекли в орбиту взаимодействия многие институты Сибирского отделения, – резюмировал академик Асеев. – Важная часть соглашения – это создание координационного совета. Мы рассчитываем на долговременную, многолетнюю работу, которую считаем для себя важнейшей».

Новосибирск