Серия «Наука»

Важное событие произошло. Атомный ледокол «Арктика» завершил беспрецедентную операцию. Экипаж обеспечил проводку ледостойкой платформы «Северный полюс» из самого труднодоступного, гренландского сектора Северного Ледовитого океана. У многих, конечно же, возникнут вопросы. Че это за станция такая? Зачем ей нужно было находится в таких чигирях? Для чего она нужна и почему операцию называют беспрецедентной? Далее расскажу о самой платформе, о том что она делала у Гренландии, затрону тему с атомными ледоколами и то как все это связано с нашим торговым маршрутом на крайнем севере. (Источник)

Кому больше нравится видеоформат, записал этот материал на видео:

Начнем с того что, платформу «Северный полюс» спустили на воду не так давно. Это новый и уникальный для науки объект. Работать эта станция начала в 2022 году. До этого российские и советские ученые десятилетиями базировались прямо на льдинах. Но, как бы, время идет, людям нужно больше комфорта, надежности и гибкости в исследованиях. Дрейфовать на льдине, то еще удовольствие. (Источник)

Поэтому российской науке была необходима ледостойкая самодвижущуюся платформа. И на Адмиралтейских верфях в Санкт-Петербурге, предприятие ведущее свою историю с 1704 года, в 2018 году началось строительство этого важного объекта. В 2020 году судно спустили на воду, а в 2022 оно уже начало работать. Вид у платформы необычный и она достаточно большая. Я сам лично со стороны наблюдал почти все этапы строительства. Так как часто бывал на Ваське, оттуда было видно как строят «Северный полюс». А на другом берегу Невы, на Балтийском заводе, строили и сейчас продолжают строить серию гигантских атомных ледоколов серии 22220. (Источник)

Из-за того, что льдины со временем разрушаются, дрейфовать на них становится сложнее. Некоторые станции пришлось даже преждевременно эвакуировать. Например, в 2015 году срочно эвакуировали станцию «Северный полюс-40». Это и подтолкнуло учёных к мысли, что нужен собственный автономный «дом» для исследований, который не зависит от состояния льда. До сих пор ничего подобного в мире не создавалось. Это единственное научное судно, которое может круглогодично работать в высоких широтах Северного Ледовитого океана и автономно дрейфовать до двух лет. Здесь учтен 90-летний опыт работы советских и российских полярников. (Источник)

Как она работает и для чего вообще нужна?

Либеральным голосом: «От хорошей жизни в Арктику не полезешь. И вообще это яхта для вывоза золота. Лучше бы беременным пенсионерам раздали!»

Так вот, судно вмораживают в лёд, и оно дрейфует вместе с ледяным полем, позволяя вести непрерывные наблюдения. На борту развёртывают научные исследования. От изучения дна океана до измерений в верхних слоях атмосферы.

Ученые трудятся в экстремальных условиях высоких широт и полярной ночи. Отбирают пробы грунта и биоты, проводят гидрохимический анализ, ведут метео- и ледовые наблюдения и непрерывно контролируют параметры окружающей среды. По сути это такой научно-исследовательский центр и ледокол в одном. (Источник)

Мощность его силовой установки обеспечивает самостоятельное плавание в разреженных однолетних арктических льдах при их толщине 0,8 м. Ледовые усиления судна действительно впечатляющие. Благодаря им возможна круглогодичная эксплуатация в Арктике и перемещение в точку базирования как самостоятельно, так и под проводкой ледокола. Информация, полученная в ходе экспедиции, помогает глубже понять природные процессы Северного полушария и их влияние на климат и экосистемы планеты.

А необычная архитектура судна направлена в первую очередь на снижение площади открытых палуб. Это сделано, во-первых, для облегчения уборки снега и, во-вторых, для увеличения внутреннего объема помещений. Шарообразный нос как раз и дает больший объем при ограниченных габаритах. Поскольку ЛСП обязана быть полностью автономной. А значит, все системы жизнеобеспечения (электростанция, опреснитель воды, система утилизации мусора и т. д.) должны уместиться внутри, как и двухлетние запасы провианта. (Источник)

Длина платформы составляет около около 83 м. Это почти как 28‑этажный дом, если считать по 3 метра на этаж. Ширина 22,5 м. Осадка 8,6 м. На верхней палубе есть площадка для приема вертолетов типа Ми-8 и Ми-38. Экипаж — 14 человек. Научный персонал — 34 человека. Есть где разместиться ещё шестерым пилотам вертолётов. (Источник)

ЛСП — не просто новое слово в судостроении. Ща буду говорить умные словечки. Здесь реализована новая философия в отношении к людям, работающим на судне. Выражается это как в оснащении, так и в уровне комфорта, ранее немыслимом для участников профессиональных заполярных экспедиций. На борту имеется камбуз и столовая, спортзал, сауна, солярий, комната отдыха, которая превращается в кинозал. Участники экспедиций живут в комфортабельных каютах с туалетом, душем, рабочим местом, телевизором, холодильником и кондиционером.

То есть, теперь полярником может быть не суровый бородач в меховой куртке, на морозе в охреннилиард градусов, лыжной палкой отгоняющий белых медведей от станции, но и изнеженный хипстер с рафом на какосов молоке. Шутка, не может.

На борту имеется 17 современных лабораторий, позволяющих проводить весь комплекс исследований — метеорологических, океанологических, гляциологических, геофизических и т. д. Интересно, что даже внешняя поверхность платформы тоже рабочая. Благодаря встроенным датчикам судно, как бы, «чувствует» актуальную ледовую обстановку. (Источник)

(В видео показал то, что внутри находится)

Так же ученые обеспечивают прогнозами навигацию на Северном морском пути. И тут все связанно и научные исследования и развитие экономики. Потому что Арктика приносит не плохой доход.

Северный морской путь

Сейчас российский Северный Морской Путь становится особенно актуальным, благодря хуситам и иранцам, которые перекрывают Ормузский пролив (Источник) и периодически Баб-эль-Мандебский (Источник). Осталось только понять, кто там им целеуказания выдает и на балалайке рядышком играет.

Сейчас через СМП проходит 37 млн тонн грузов. (Источник). Уже и Китайские компании начинают его использовать. Китайская судоходная компания Sealegend Shipping с августа запускает свой первый регулярный еженедельный контейнерный сервис между Китаем и Европой через Северный морской путь. (Источник)

Компании, которые работают вдоль маршрута, который помогает им перевозить свои грузы, (например, «НОВАТЭК», «Газпром», «Роснефть», «Норникель»), платят налоги: на прибыль, НДПИ, имущество, а также НДФЛ за сотрудников. По оценкам аналитиков, реализация всех проектов, связанных с СМП, в перспективе до 2035 года может обеспечить от 12 до 21 трлн рублей налоговых поступлений. Так же в бюджет идут прямые сборы за использование инфраструктуры. Еще государство взимает плату за конкретные услуги. Например портовый сбор и ледокольный сбор, лоцманское сопровождение, использование навигационных систем и другое. (Источник)

СМП помогает развивать наш Север, мне например, как человеку, который часть жизни прожил на Крайнем Севере это важно.

Судостроение

Так же развитие СМП и исследований связанных с Арктикой помогают отечественному судостроению. Приведу только пример с ледоколами. Сейчас в России строится целая серия атомных ледоколов серии 22220. Всего в состав ледокольного флота России входит 43 судна (источник). Это самый большой ледокольный флот в мире. Из них 8 — атомные ледоколы, остальные — дизель-электрические. Начиная с 2020 года у нас в стране ввели в эксплуатацию 4 атомных ледокола: «Арктика», «Сибирь», «Урал», «Якутия» и вот-вот скоро достроят «Чукотку». Еще 2 строится. Никто в мире больше такое не производит. (Источник)

Вернемся к платформе.

В недружественных странах, конечно же такое не нравится. И они уже там выпустили статейки о том какое это судно уродливое и все в этом духе. (Источник). Видимо, строительство таких платформ доказывает агрессивную сущность Путинизма, от чего у них знатно бомбит.

Вся инфраструктура на платформе почти как в городе. Есть своя электростанция, своя станция опреснения воды, своя система сточных вод, система утилизации, свои запасы продовольствия. Все свое, полностью автономный городок. Есть и судовой врач с блестяще сконструированным медблоком, который состоит из операционной со встроенной стерилизационной, амбулатории, которая при необходимости может превратиться в стоматологический кабинет, кладовой с лекарствами, где постоянно поддерживается определенная температура, и изолятора для инфекционных или тяжелых больных. Из оборудования — портативный аппарат ИВЛ, реанимационный набор, рентген, УЗИ, глюкометр, даже солярий. (Источник)

Учёные могут работать на ЛСП вахтовым методом и меняться. Судно может работать автономно до двух лет. В кладовых платформы одновременно хранится 50 тонн продуктов. Платформа рассчитана на эксплуатацию в течение 25–30 лет.

На борту есть полноценный научный центр, включающий 17 лабораторий. С её борта можно так же вести наблюдения за ионосферой, магнитным полем и гравитацией Земли, изучать океан и его обитателей, проводить геологические исследования дна (в том числе томографию океанического бассейна), изучать экологию Северного Ледовитого океана. Кроме того, перед учёными стоят задачи изучения атмосферы Земли и космоса. Но платформе предстоит стать не только научно-исследовательским судном. Она должна обеспечить постоянное присутствие России в Арктике. Проще говоря, продемонстрировать всему миру российский флаг на макушке планеты.

И вот в этом месяце ледокол «Арктика» завершил проводку ледостойкой самодвижущейся платформы «Северный полюс» из гренландского сектора Северного Ледовитого океана. До этого в гренландском секторе Арктики атомоходы еще не обеспечивали ледокольных проводок. В этом районе практически отсутствует судоходство из-за тяжелых ледовых условий. За время экспедиции судно прошло 3 540 морских миль (более 6 550 км), а ученые провели полный цикл наблюдений за состоянием арктической природной среды. В октябре 2025 г. «Северный полюс» достиг рекордной широты, приблизившись к географическому Северному полюсу примерно на 50 км. Весной 2026 г. дрейф вынес платформу в исключительную экономическую зону Дании у берегов Гренландии. Завершающий этап маршрута прошел в направлении пролива Фрама. (Источник)

Как видите интересных событий в научной и судостроительной жизни страны, да и в других сферах, очень много. Недавно, к примеру, под Новосибирском построили один из самых мощных синхротронов планеты — СКИФ. Для чего и зачем он нужен рассказывал в одном из своих материалов в Максе и Телеграм (https://t.me/Iliyafedoseev/664), под названием — «СКИФ — кольцо просвещения: В России построили гигантский синхротрон».

Федосеев Илья

Этой весной участники экспедиции на Baikal-GVD развернули 15-й и 16-й кластеры телескопа, который находится на дне озера. Телескоп этот, как вы поняли, не обычный. Он находится в озере Байкал на расстоянии 3,6 км от берега и на глубине порядка 1300 м. Это один из крупнейших в мире глубоководных телескопов, который ещё называют нейтринным телескопом. Потому что он улавливает нейтрино, их еще называют «Призраками Вселенной». Из-за слабого взаимодействия с материей и высокой проникающей способности. Далее попытаюсь объяснить, что это за кластеры, подводный телескоп такой, когда этот проект начали реализовывать, с какими проблемами столкнулись и для чего он нужен нашей стране.

Кому больше нравится видеоформат, записал этот материал на видео, там показан этот объект:

Baikal-GVD

Baikal‑GVD — байкальский подводный нейтринный телескоп. Это проект класса мегасайенс. Что значит, что это масштабный, затратный, высокотехнологичный и уникальный проект. Реализовывать его начали в 2015 году. Официальным сроком введения в строй считается 13 марта 2021 года, хотя установка уже работала до этого. При этом он постепенно растет. И вот, этой весной 2026 года на Байкале развернули еще дополнительно 15-й и 16-й кластеры телескопа.

Baikal‑GVD — это одна из крупнейших астрофизических установок в мире. Он ловит нейтрино, частицы которые прилетают к нам из далекой галактики. Далее будет понятно, что это за частица и зачем ее ловить.

История

Разрабатывать такой телескоп начали в послевоенные годы. В 50-ых годах прошлого века астрофизики начали создавать приборы для регистрации солнечных нейтрино. У этой частицы есть важное свойство, она может преодолевать гигантские расстояния. А так же, нейтрино можно считать носителями информации, причём уникальной. Это связано с их особыми свойствами, которые позволяют им передавать данные о процессах, происходящих в недоступных для прямого наблюдения местах.

Увидеть нейтрино можно только когда эта частица начинает взаимодействовать с веществом, например с водой. В этот момент возникает очень слабый свет, его называют — черенковское излучение. Это излучение получило своё название в честь нашего физика Павла Алексеевича Черенкова. Он впервые экспериментально обнаружил это явление в 1934 году.

Если объяснить на пальцах, то это явление похоже на то как летит самолет, который преодолевает звуковой барьер. За ним будто образуется «конус» звука. Такой же конус, только из света, возникает при пролете частиц в воде со скоростью больше скорости света в этой среде. Это называется черенковским излучением — его и видит байкальский телескоп.

В 1960 году академик Моисей Марков дал такую идею, что нужно в прозрачной среде создать решетку, или можно еще представить ее как мишень из чувствительных приемников, которые бы регистрировали вспышки света, возникающие в результате взаимодействия нейтрино с этой средой. Это может быть вода, лед или соль.

Несмотря на то, что идея была наша, но реализовывать ее, зачем-то, начали советские ученые совместно с США, в 50 километрах от Гавайских островов. Проект назывался DUMAND. Он стартовал в 1970-е годы. Но 1979 году Советский Союз ввел войска в Афганистан для оказания помощи афганскому народу и научное сотрудничество с США свернули. После чего наши ученые решили развивать проект сами. И на Байкале начались эксперименты по созданию нейтринного телескопа.

В 90-ые вместе со страной рушилось и все остальное. В том числе и наука. Люди стали уходить. Денег не было. Но в итоге удалось найти финансирование и в 1994 году зарегистрировать первый нейтрино. В 1998 году — установка стала первым в мире подводным нейтринным телескопом — НТ-200, где 200 означает число детекторов. Отработав свое, стало понятно, что нужна более мощная установка. Эта не способна решить те задачи, которые перед собой ставили ученые.

Байкальский телескоп — уникальный инструмент нейтринной астрономии

В 2015 году началось масштабное строительство нового проекта Baikal‑GVD. Цель довести объем детектора до кубического километра. На данный момент телескоп достиг порядка 0,8 км³, еще чуть-чуть не хватает. В ходе экспедиции этой весной развернули 15-й и 16-й кластеры телескопа. Гирлянда Baikal-GVD несет на себе 36 датчиков, в одном кластере таких «нитей» по восемь штук. Таким образом, только в одной единице телескопа окажется 288 фотодетекторов — в полтора раза больше, чем на всем НТ-200. Это в тысячи раз больше, чем у первых советских установок.

Установка представляет собой сгруппированные тросы, на которых висят «глаза» телескопа — оптические модули. Они сделаны в виде больших стеклянных сфер, внутри находится электроника и очень чувствительные фотоумножители, которые ловят вспышки света от взаимодействия нейтрино с водой.

Эти частицы летят через вселенную никем и ничем не поглощаясь. Так же, они не отклоняются из-за магнитных или электрических полей, то есть их источник находится именно в том направлении откуда зарегистрировали появление нейтрино. Источником появления этих частиц могут быть взрывы сверхновых звезд, черные дыры, активные ядра галактик и двойные звездные системы. Поэтому эта частица является хорошим инструментом для изучения процессов, которые происходят в космосе.

Кстати, байкальский телескоп смотрит вниз, через всю планету к центру нашей галактики и дальше, по сути используя Землю как гигантское сито.

Еще хотел бы заметить, что это не единственная крупная российская научная программа, в нашей стране сейчас реализуется много проектов класса мегасайенс. Например СКИФ, который по совокупности характеристик является лучшим в мире источником синхротронного излучения, делал обзор про него тут на Пикабу рекомендую ознакомиться, это невероятно интересно.

Трудности

При реализации телескопа Baikal-GVD учёные и инженеры столкнулись с рядом технических, природных и организационных сложностей. Например, поставки некоторых комплектующих из-за границы, пришлось искать других поставщиков. В итоге поставлены на испытания первые элементы детектора следующего поколения.

Так же, ежегодно из строя выходит до 1% глубоководных устройств, что не желательно. При том, что идет постоянное увеличении объёма телескопа. Для повышения надёжности начали проводить лабораторные испытания, включая климатические камеры и стенд для долговременных испытаний электронных блоков кластера.

Приходилось разрабатывать уникальные машины для резки льда и укладки кабелей по дну озера, так как стандартные решения не подходили. Например, были созданы устройства, похожие на полуметровые валики с резаками, для выравнивания ледовой поверхности, а также детали, напоминающие огромные шестерёнки, для прорубания льда.

Эти и другие проблемы требовали постоянного совершенствования технологий, методов работы и координации усилий.

Что даст этот телескоп?

Байкальский глубоководный нейтринный телескоп расширяет границы фундаментальной науки и создаёт предпосылки для технологического развития.

Фундаментальная наука, грубо говоря, это область познания, которая занимается теоретическими и экспериментальными исследованиями основополагающих явлений и поиском закономерностей, управляющих ими. Её цель расширить теоретические представления о мире, понять базовые принципы, лежащие в основе природных и социальных процессов.

В перспективе исследования, проведенные с помощью этого подводного телескопа, могут найти применение в устройствах мобильной связи, системах спутниковой навигации, высокоскоростном транспорте и прочем.

Как сказал один из ключевых участников проекта Дмитрий Наумов:
«Главный практический результат эксперимента ученые видят в построении глобальной физической картины. Это естественный интерес, любопытство, попытка попробовать зайти туда, куда человечество еще не дотягивалось. Этим же, наверное, руководствуются и альпинисты, покоряющие разные вершины. Любопытство, чтобы попробовать понять, как устроен наш мир.»

Так же, ученые в будущем смогут воспользоваться опытом создания нейтринных телескопов и при помощи нейтрино смогут исследовать состав Земли или изобрести принципиально новый вид связи.

При помощи этого телескопа ученые надеются найти ответы на фундаментальные вопросы нашего существования. Они получили возможность изучать процессы, которые происходят в самом центре Солнца. Ведь единственный способ это сделать, это регистрировать нейтрино, которые рождаются внутри звезды.

Дополнительные возможности

Появились и дополнительные возможности от использования этого телескопа. Он оснащён множеством вспомогательных датчиков, которые позволяют вести непрерывное наблюдение за состоянием озера: температурой, давлением, прозрачностью воды, скоростью и направлению течений на разных глубинах. Изучение осадочных процессов, как накапливаются донные отложения, каков их состав и скорость накопления. Это поможет в отслеживании природных аномалий и обнаружении загрязнения, если такое появится.

Так же, расположение телескопа в активной тектонической структуре даёт уникальные возможности сейсмического мониторинга, изучения строения земной коры, прогнозирования землетрясений, исследования подводных разломов.

Данные телескопа Baikal‑GVD косвенно помогают и в геологоразведке: изменения в акустическом фоне, температуре и химическом составе воды могут указывать на выходы рудных тел или углеводородов. На дне Байкала есть залежи метановых гидратов. Их изучение важно как для оценки ресурсов, так и для понимания их роли в климатических процессах.

Инфраструктура телескопа Baikal‑GVD — это ведь еще и полигон для отработки подводных технологий: тестирование оптоволоконных линий, акустических модемов, энергоснабжения подводных объектов, испытания подводных аппаратов для обслуживания телескопа, изучение коррозии, обрастания, долговечности конструкций в пресной воде при низких температурах. Это можно использовать при подводной добыче ресурсов и возведении подводных коммуникаций.

Ведущую роль в проекте играют Институт ядерных исследований РАН и Объединённый институт ядерных исследований. А так же Иркутский государственный университет, Нижегородский государственный технический университет, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» и много других организаций.

Будущее

Ученые не стоят на месте и уже планируют развитие проекта телескопа HUNT объёмом до 30 км³, он будет крупнейшим в мире. Скорее всего располагаться будет тоже на Байкале. HUNT будет состоять из 2 тысяч вертикальных «гирлянд» с фотоумножителями, закреплённых на дне водоёма на еще большой глубине. Сейчас идет проработка проекта, а сама реализация начнется после 30-ых годов.

Новый телескоп позволит решать задачи не только в области нейтринной астрофизики, но также геофизики и экологического мониторинга. Это откроет новые возможности уже и для прикладного использования технологий и знаний, полученных в рамках работы с телескопом Baikal-GVD.

На этом все. Подписывайтесь на канал и на мои мессенджеры в Телеграм и Максе, а так же не забудьте посмотреть видео про научный комплекс СКИФ.

Федосеев Илья

Еще больше видео и статей у меня соцсетях:
Max: https://max.ru
ВК: https://vk.com/iliyafedoseev

Кому больше нравится видеоформат, записал этот материал на видео, там показан этот объект:

История

Начнем с того, что давным-давно в 1895 году был обнаружен новый вид лучей. Эти лучи были способны проникать сквозь разные препятствия внутрь предмета, не разбирая его на части и не нарушая целостности. Это были лучи рентгена. В наше время почти все сталкивались с оборудованием, излучающим рентгеновские лучи, в медицинских учреждениях.

Позже для изучение предметов, в качестве источников излучения, использовали классические рентгеновские трубки. Наши физики Дмитрий Иваненко и Исаак Померанчук в 1944-м году предсказали, что электроны, если их разогнать будут сбрасывать часть энергии, обосновав таким образом принцип синхротронного излучения.

Ученые выяснили, что спектр синхротронного излучения достаточно широк. Он включает и видимый свет, и ультрафиолет, и инфракрасное, и, что самое важное, рентгеновское излучение. А значит с помощью этого излучения можно изучать материалы. Эти ускорители стали чем-то вроде микроскопа для физиков. Только вот микроскоп этот помогает взглянуть не только на внешний вид, но и на внутренний. И чем больше энергия частиц, тем ярче картина. Разные вещества с помощью этих частиц можно рассматривать вплоть до атомов.

СКИФ

Почему новый научный комплекс назвали СКИФ? А потому что расшифровывается это так — Сибирский кольцевой источник фотонов. Это научная установка класса «мегасайенс».

Что такое класс «мегасайенс»? Это класс уникальных сверхмощных научных комплексов, которые позволяют проводить сложные, уникальные исследования, выходящие за рамки существующих знаний.

СКИФ представляет собой ускорительно-накопительный комплекс, в котором электроны разгоняются и удерживаются в кольцевой орбите. Основной принцип работы основан на явлении синхротронного излучения. Когда лёгкие заряженные частицы, например электроны, движутся по круговой орбите с высокой скоростью, они испускают электромагнитное излучение по касательной к направлению движения.

Хочу заметить, что это не совсем то, что называют коллайдером, хотя у них есть нечто общее. СКИФ — это синхротрон, то есть циклический ускоритель заряженных частиц, в котором они разгоняются до скоростей, близких к световым, по кольцевой траектории, генерируя сверхмощное излучение.

Коллайдер — это ускоритель частиц, в котором частицы (например, протоны или тяжёлые ионы) сталкиваются во встречных потоках.

Это очень грубое описание, чтоб была понятна суть.

Проблемы

В нашей стране возникла высокая потребность в таком источнике синхротронного излучения. Так как было некоторое технологическое отставание в этом сегменте. В России работает две таких установки, но они уже немного устарели и значительно уступают в своих характеристиках другим таким объектам.

Одна установка — первого поколения, была практически первой в мире и начала работать в 70-ых годах, до сих пор работает в Институте ядерной физики Сибирского Отделения Российской Академии Наук, одновременно используется и как коллайдер, и как синхротрон.

Другая — второго поколения — изготовлена и запущена специалистами Института ядерной физики Сибирского Отделения Российской Академии Наук в Курчатовском институте в Москве в 1990-е годы.

В России построено и сейчас строится много проектов типа мегасайнс. И всегда при реализации таких сложных комплексов возникает огромное количество проблем. Ну никак без этого. Это и удорожание проекта из-за того, что пришлось разрабатывать свое оборудование вместо зарубежного, так как ввели санкции. Сдвиги сроков сдачи объекта. Нехватка специалистов и многое другое.

Чтоб вы понимали на сколько это сложный проект, приведу несколько примеров тех трудностей с которыми столкнулись при реализации.

Стояла задача обеспечить вибро- и термостабильность ускорительно-накопительного комплекса. Это важно для создания правильных условий при проведении научных экспериментов. А в 20 километрах от комплекса проходит Транссибирская магистраль. Особенности местности таковы, что вибрация распространяется на большие расстояния. Человек её почувствовать не может. А электронный пучок в накопителе может, он же тоньше человеческого волоса. Микроскопические колебания земли влияют на качество и результаты научных исследований. Наличие цифровой информационной модели, которую разработали ранее, позволило выбрать оптимальные технические решения, чтобы защитить наиболее чувствительное здание накопителя и обеспечить ему максимальную вибрационную стабильность.

Так и с термостабилизацией. Температура внутри помещений с технологическим оборудованием не должна колебаться более, чем на полградуса Цельсия, независимо от погодных условий, иначе это влияет на траектории электронного пучка. В итоге специалисты смогли оперативно и точно спроектировать систему, которая поддерживает заданную температуру.

В общем, трудностей было много.

Чем он полезен?

Тут сразу возникает вопрос, а чем именно полезен этот научный комплекс для страны, экономики и промышленности?

Начнем с того, что если кому-то из ученых, из любого региона страны, нужно будет провести какие-то исследования, то они могу записаться на проведение такого в СКИФ. Научный комплекс рассчитан на 2000 исследований в год 24/7.

Так же, в этом комплексе заинтересованы промышленники. Например, в авиации и машиностроении. СКИФ поможет инженерам-конструкторам — повысить прочность материалов, создать долговечные антикоррозийные покрытия, создать прочные сварные швы. Без рентгеноструктурных исследований сегодня невозможно создание новых металлических покрытий, полимеров и композитов с заранее заданными свойствами, в том числе для работы в экстремальных условиях: в Арктике, космосе, внутри ядерных реакторов и так далее.

Кстати, в России помимо научных мегапроектов открываются и промышленные, недавно рассказывал про один их таких, материала называется — «Россия опять что-то запускает: Амурский ГХК вышел на финальный технологический рубеж», посмотреть можно тут в Телеграм или Максе.

Нефтедобытчики тоже в деле. Они создали консорциум по внедрению синхротронного излучения в своей отрасли. СКИФ поможет геологам — находить месторождения драгоценных металлов, разрабатывать месторождения редкоземельных металлов, добывать трудноизвлекаемые запасы нефти и газа.

СКИФ поможет и аграриям. Повысить срок хранения зерна, создать более эффективные и безопасные удобрения, улучшить селекцию сельхозкультур и бороться с болезнями растений и животных.

Фармацевтам и врачам тоже нужны исследования в таких научных комплексах. Зная, как устроены и взаимодействуют между собой белки и нуклеиновые кислоты, можно создавать молекулы, которые усиливают или блокируют их активность. Это ускорит разработку противовоспалительных, противовирусных, антибактериальных препаратов.

Государственный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», расположенный также в наукограде Кольцово, СКИФ расположен там же под Новосибирском, планирует использовать СКИФ для широкого спектра биологических исследований. Прежде всего — для изучения вирусов, в том числе новых и потенциально опасных для человека и животных.

Можно будет заглянуть даже внутрь археологической находки. Так же он полезен экологам, энергетикам, в микроэлектронике и во многом другом.

О самом объекте

Проект этот стартовал в 2018 году, строительство началось в августе 2021 года. Сейчас уже все построено и готовится летом к запуску.

Иностранные поставщики кинули и решили отказаться от поставок ранее заказанного сложного оборудования. В итоге русские на 95% сделали всё сами и не прогадали. Научились создавать аналоги того, что раньше за большие деньги закупали за рубежом. Причем, значительную часть необходимой аппаратуры сделали прямо по соседству, в Новосибирске.

Объект занимает площадь в 30 Га. Периметр накопительного кольца 476 м. СКИФ представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования. В создании СКИФ принимали участие около 200 российских компаний. Первые эксперименты начнутся же этим летом. Для его работы нужно 12 МВт энергии, это если очень грубо прикинуть, то столько же потребляет небольшой город с населением от 15 000 до 20 000 жителей.

Ученые смогут проводить полный цикл научных работ. Тут есть семь экспериментальных станций для проведения исследований. Лабораторный корпус, оснащенный научным оборудованием для подготовки и хранения образцов. Центр обработки данных для хранения, систематизации и анализа экспериментальных данных.

В самом большом и главном объекте сгустки электронов поступают в накопительное кольцо каждую секунду. Путем многократной инжекции (впуску), формируется пучок из 510 сгустков, временной промежуток между которыми составляет 2,8 наносекунд. Пролетая через устройства генерации излучения — вигглеры, ондуляторы или поворотные магниты — каждый сгусток электронов порождает вспышку излучения (поток фотонов).

Важно в этом проекте и то, что он создан не только для чистой науки, а поможет решению множеству прикладных задач в хозяйственной деятельности. И на синхротроне смогут работать по заявкам коллективы исследователей из любых регионов России.

И еще вот что хотелось бы добавить, что сейчас начали реализовывать ещё один подобный проект, который будет конкурентом СКИФу, только мощностью в два раза больше. Строят его в Протвине Московской области на базе Института физики высоких энергий им. Логунова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Называется «СИЛА». Проект пока на начальном этапе, пуск запланирован на 2033 год.

Федосеев Илья