Дана установка: научная инфраструктура РФ станет лучшей в мире

Исследовательская инфраструктура России в ближайшие пять-восемь лет станет лучшей в мире. Об этом говорили на встрече Владимир Путин и глава НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук. По словам ученого, технологический прорыв в стране также ускорит возвращение на родину отечественных специалистов, многие из которых работали в зарубежных научных институтах с 1990-х годов. Кроме продолжающегося развития ядерных технологий среди главных направлений работы национального исследовательского центра — развитие сельского хозяйства, генетики, создание уникальных мегаустановок. Из научных разработок Курчатовского института — прототипы двигателей для полетов в дальний космос и глубоководный обитаемый аппарат. Как в Арктике обеспечивают теплоснабжение и можно ли ждать экспедиции на Марс — в материале «Известий».

О вкладе «Курчатовского института» в развитие атомной энергетики

Владимир Путин начал свою рабочую неделю в Кремле: 23 сентября он встретился с президентом «Курчатовского института» Михаилом Ковальчуком. Изначально в 1943 году институт был образован для создания советского атомного оружия, а теперь здесь развивается множество уникальных научных направлений. По словам Михаила Ковальчука, «под крышей» НИЦ собран мощный междисциплинарный центр более чем из 20 институтов.

— «Курчатник» — это уже не институт, это целая агломерация различных учреждений, причем разнопланово развивается и занимается практически чуть ли вообще не всеми направлениями исследований, — сказал Владимир Путин.

Под эгидой «Курчатовского института» объединена значительная часть научного потенциала России в области ядерной физики, энергетики, материаловедения, биологии и генетики, а также информационных технологий. По словам Михаила Ковальчука, сегодня центр активно занимается «наведением порядка» в Арктике с использованием атомной энергетики, а именно — обеспечением теплоснабжения в отдаленных и труднодоступных регионах, где отсутствует централизованное энергоснабжение. Речь идет о проекте «Елена-АМ» — пилотной атомной термоэлектрической станции, которую разработал «Курчатовский институт».​​

— Мы развиваем принципиально новую атомную энергетику. У нас есть станция «Елена» — на заводе построенная «батарейка», она дает до мегаватта электричества и до 15 МВт тепла. Но в Арктике, где нет крупных потребителей, где невозможно сделать ни сетевой структуры, ни крупной станции, эти локальные станции как раз решают проблему, — уточнил Михаил Ковальчук.

Развитие ядерного комплекса неизменно остается центральным вектором работы «Курчатовского института»: еще в 2007 году Россия заявляла, что готова замкнуть ядерный цикл, сделать его совершенно безопасным и полностью обеспечить мировое энергопотребление, напомнили эксперты.

Что касается ядерной энергетики в целом, то сейчас особую значимость имеет развитие нового направления реакторов на быстрых нейтронах. Их отличие в том, что они используют отработавшее ядерное топливо тепловых реакторов, в свою очередь нарабатывая топливо для них, замыкая тем самым ядерный цикл, рассказал профессор Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Владимир Решетов.

— Сегодня эта разработка уже реализуется на инженерном уровне, и мы готовы обеспечить энергией весь мир за счет сжигания 238-го урана. Реактор на быстрых нейтронах — это будущее всей ядерной энергетики, — говорит он.

В целом Михаил Ковальчук выделил несколько основных направлений — среди них энергетика и материаловедение.

— У нас только два приоритета, точнее, три, но два главных. Первый — любая человеческая мысль, возникшая в голове, материализуется в виде материалов. Вы придумали, например, картину — вам нужны краски, холст, мольберт и так далее. Вы мелодию придумали — вам нужен рояль, музыкальный инструмент, ноты, чернила. То есть любая вещь — материал, а чтобы создать материал, нужна энергия, — сказал он.

— А душа? — поинтересовался Владимир Путин.

— И третий приоритет — это душа и интеллект, совершенно верно. Вот и все. Эти три, которыми мы обладаем, я думаю, одними из лучших в мире, потому что, если бы мы не умели этого делать, мы бы не вышли в космос и не создали в кратчайшие сроки атомную энергетику. Это два прорывных проекта ХХ века, где мы всегда были лидерами. Поэтому я думаю, что у нас сегодня ситуация хорошая, — ответил Михаил Ковальчук.

О природоподобных технологиях и квантовой сети

Важным направлением развития науки в России станет перезапуск фундаментальных исследований. Особенно это актуально на фоне возвращения на родину ученых после того, как ЦЕРН (Европейский Центр ядерных исследований ЦЕРН) закончил с ними сотрудничество. «И в этом смысле у нас есть все возможности для технологического прорыва», — подчеркнул Михаил Ковальчук.

Среди других приоритетных направлений «Курчатовского института» — развитие природоподобных технологий и генетическая программа. Михаил Ковальчук коснулся программ по развитию сельского хозяйства. В частности, в этой отрасли РФ необходимо перестать зависеть от крупных западных корпораций в сфере создания и поддержания генетического материала для производства продуктов питания, пояснил «Известиям» заведующий лабораторией геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.

— Это особенно заметно в производстве куриного мяса и яиц. Меньшая зависимость есть в растениеводстве, особенно в выращивании сахарной свеклы. Для каких-то направлений пока сохраняется возможность ввоза генетического материала несмотря на санкции. Для других, где например, нужны сложные гибриды, ее уже нет. При этом для эффективного сельского хозяйства нужно не только поддерживать генофонд, но и улучшать его. Поэтому развитие генетических технологий и создание новых сортов сегодня стало для страны вопросом выживания, — уточнил Павел Волчков.

Также российские ученые, работающие в НИЦ Курчатовский институт, развивают нейроморфную микроэлектронику и квантовую сеть в качестве части сетевой исследовательской инфраструктуры, сообщил глава научного центра.

— Мы занимаемся принципиально новой нейроморфной микроэлектроникой. У нас сосредоточена сегодня практически вся, почти 100% сетевой инфраструктуры для науки, полностью вся суперкомпьютерная часть, все сети — 20 тыс. км сетей, объединяющие сотни научных институтов и университетов, — добавил ученый.

По мнению главного аналитика Центра Искусственного интеллекта МФТИ Игоря Пивоварова, создание нейроморфных вычислительных сетей открывает большие перспективы для разработки более мощных компьютеров.

— Современные программные искусственные нейронные сети (ИНС) представляют собой математическую модель нейронов мозга, объединенных в большие массивы. Но они пока считаются на обычных процессорах. Если же сделать и сами процессоры по принципу нейрона, тогда они будут в тысячи раз быстрее. И если сделать сборку таких искусственных нейронов, то есть объединить их в сеть, то как раз и получится нейроморфный компьютер. Такая сеть в 1 тыс. раз быстрее и требует очень мало энергии, — пояснил он.

Кроме того, полным ходом развивается программа по созданию уникальных мегаустановок по всей стране, напомнил глава «Курчатовского института». По его оценкам, в ближайшие пять — восемь лет Россия будет иметь лучшую в мире исследовательскую инфраструктуру.

О покорении космоса

Кроме того, Национальный исследовательский центр разрабатывает плазменные безэлектродные двигатели для полетов в дальний космос.

— Мы летаем сегодня в космос, как Мюнхгаузен на ядре. У нас двигатель РД-180 отработал три сотни секунд, «дал пинка», и мы полетели по баллистическим траекториям, на которые мы не можем повлиять. А нам надо барражировать, пристать к Луне, — рассказал Михаил Ковальчук.

Сейчас же, по его словам, у института есть прототипы двигателей, которые обеспечивают совершенно иную тягу для полета. Например — лунная станция на принципе батарейки «Селена», заметил Михаил Ковальчук. Это саморегулируемая атомная станция на принципах прямого преобразования энергии.

— Что такое «прямое преобразование»? Тепло реактора мы сейчас превращаем в пар, пар крутит турбины. Это не прямое. А прямое — есть термоэлектрические элементы, специальное вещество. Вы окружаете станцию этими элементами и все тепло прямо превращается в электричество, — продолжил Михаил Ковальчук.

По мнению члена-корреспондента Российской академии космонавтики Андрея Ионина, разработка «Курчатовским институтом» устройств, основанных на принципах ядерной энергетики, для использования в космосе совершенно необходима для развития отечественной космонавтики.

— НИЦ «Курчатовский институт» занимается проектом ядерно-энергетической установки, работающей в космосе. У нее могут быть разные названия. Проект начали реализовывать еще в советское время, но публичная фаза стартовала в 2009 году. Для его реализации необходимо много времени, потому что это прорывная технология. В ней нужно соединить два направления, которые раньше развивались параллельно: ядерная энергетика и освоение космоса, — сказал Андрей Ионин.

Это нужно для освоения дальнего космоса, в том числе экспедиции на Марс. Реализация проектов «Курчатовского института» даст не менее трети от необходимых разработок и исследований для полета к этой планете. С помощью атомной энергии можно будет реализовать работу двигателей летательных аппаратов, поддерживать системы жизнеобеспечения и осуществлять производство всего необходимого на орбите. Проект лунной станции «Селена» выглядит в этом контексте очень перспективно, подчеркнул эксперт.

Об изучении глубин и уникальном тренажере

Специалисты «Курчатовского института» также разработали глубоководный обитаемый аппарат, который можно использовать для контроля за состоянием проложенных на глубине, по дну моря, трубопроводов, рассказал Михаил Ковальчук. Напомним, что в сентябре 2023-го года об атаках на «Турецкий поток» и «Голубой поток», по которым Россия поставляет газ в Турцию, Владимир Путин говорил на встрече с турецким коллегой Реджепом Тайипом Эрдоганом.

Современный аппарат рассчитан на двух человек и опускается на 2,2 км, при этом также разработано телеуправляемое устройство, которое исследует морское дно. Ковальчук объяснил детально, как он будет работать: «Мы сделали уникальный тренажер (совершенно полная имитация), вы сидите в этой кабине, опускаетесь, полная имитация погружения. Тренажер — совершенно уникальная вещь».

— На два километра я опускался на Байкале. 1,9 км, — вспомнил президент. — На такой глубине, я думаю, в Черном море ничего не видно. Сероводородная среда.

У Владимира Путина было несколько таких погружений: в 2009 году еще в должности председателя правительства РФ он совершил четырехчасовое погружение на аппарате «Мир-1» на дно Байкала. В 2019-м — в батискафе на дно Финского залива, к месту гибели затонувшей в годы Великой Отечественной войны подлодки. Погружение длилось около 30 минут в автономном глубоководном аппарате «C-Explorer 3.11».