СМИ о нас

Глава городского округа Пущино Алексей Воробьёв поздравляет с Днём космонавтики.

Уважаемые жители городского округа Пущино!
Поздравляю вас с Днём космонавтики!

Этот праздник демонстрирует мощь нашей страны и вызывает чувство гордости за Россию. Подвиг Юрия Гагарина навсегда останется одной из самых ярких страниц в истории её побед.    

Наша страна уже много десятилетий остается одной из ведущих космических держав.  Мы вправе гордиться тем, что этот научно-технический прорыв был совершён в нашей стране, благодаря труду тысяч соотечественников. Накопленный опыт и большой потенциал, инновационное мышление позволяют и сегодня продолжать замечательные традиции.

Наукоград Пущино заслуженно гордится своей Радиоастрономической обсерваторией. За время существования на ПРАО АКЦ ФИАН построено и работают несколько радиоастрономических телескопов мирового класса. Благодаря труду учёных Пущинская обсерватория имеет свидетельства о научных открытиях мирового значения, участвует в важнейших международных космических проектах.

В этот праздничный день желаю всем мирного неба, реализации всех намеченных планов, новых свершений и побед.

Глава городского округа Пущино Алексей Воробьёв

http://inpushchino.ru/novosti/obschestvo/yuriy-gagarin-glavnaya-sila-v-cheloveke-eto-sila-duha

© Sputnik/ Алексей Майшев

Технологическую изоляцию страны удастся преодолеть, считают в научном сообществе.

Недавняя встреча президента России Владимира Путина с главой РАН академиком Александром Сергеевым показала, что технологическую изоляцию можно преодолеть. Что нужно, чтобы наукоемкие отрасли экономики стали самодостаточными, читайте в материале Татьяны Пичугиной для РИА Новости.

В новых условиях

Российская экономика уже глубоко интегрирована в глобальные производственные процессы, участвует в многочисленных цепочках добавленной стоимости. Осуществляя догоняющее развитие, страна закупала за рубежом оборудование, технологии, приглашала иностранных инвесторов, строила целые отрасли экономики с нуля. Недавний пример тому — рынок мобильной связи и широкополосного интернета, один из самых развитых и качественных в Европе. Теперь из-за ужесточения санкций России неизбежно грозит технологическая изоляция.

"Значит, мы должны выбрать другой путь, возможно, более затратный, медленный, и реализовать его как безусловный государственный приоритет — хватит просто покупать зарубежное, не заботясь о собственных основах науки и технологий", — комментирует академик Наталья Иванова, доктор экономических наук, руководитель направления "Наука и инновации" ИМЭМО РАН.

Правительство может определить, что критически важно для сочетания форсированного импортозамещения и целей долгосрочного прогресса, создания базы для роста экономики. Мы должны сейчас самостоятельно решать самые сложные вопросы технического прогресса. "Потенциал у нас есть", — подчеркивает академик. Есть и специалисты по инновациям, доступен мировой опыт, в том числе китайский. Однако требуется соблюсти некоторые условия.

Самодостаточность и лидерство

"Никакая экономика не может быть замкнутой на себя. Отрасль, претендующая на лидерство, ориентирована на внешние рынки. И чем более она конкурентоспособна в мире, тем менее зависит от импорта", — отмечает Александр Родин, кандидат физико-математических наук, руководитель научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ.

Ученый приводит в пример атомную отрасль: "На "Росатом" санкции не спешат накладывать. Иначе в мире остановится атомная энергетика, в том числе в США. Все потому, что в СССР была заявка на глобальное лидерство в этой сфере".

Космос — еще одно стратегическое направление в советское время — многие годы сохранял лидирующие позиции. Однако теперь доля России в космической глобальной экономике — не более 1,5 процента. "Изменить это будет сложно. Как и поддерживать инвестиции на предыдущем уровне", — полагает Родин. Прогресс уже не такой быстрый, как в прошлом веке, а значит, технологического рывка в космической отрасли стоит ждать в масштабе десятилетия.

Еще более уязвимое направление, по его мнению, — микроэлектроника. В оборонной промышленности элементная база самодостаточна, в остальных отраслях наши позиции оставляют желать лучшего. Заменить продукцию тайваньской фабрики TSMC, услугами которой пользуется весь мир, нечем.

Тем не менее ситуация в высокотехнологичном секторе не выглядит безнадежной. "Появятся новые отрасли, где Россия займет лидирующие позиции", — уверен ученый. Для примера — комплекс технологий устойчивого развития.

"Россия обладает крупнейшими в мире климатическими ресурсами и обязана играть одну из ведущих ролей в этой области. Запад инициировал углеродное регулирование как средство давления на нашу экономику, и это позволяет нам сделать серьезную заявку на лидерство не только в производстве углеводородного сырья, но и управлении углеродным балансом", — говорит Родин.

Технологии устойчивого развития очень наукоемкие, а у российской фундаментальной науки в этой области серьезные позиции, продолжает эксперт. Это позволит выйти на новые рынки. В первую очередь, в Юго-Восточной Азии, где проблемы окружающей среды стоят очень остро. Это касается и наших северных территорий, и акваторий, зон вечной мерзлоты, Севморпути. Там климатические изменения особенно заметны, есть угроза гражданской инфраструктуре. Среди успешных примеров разработанных технологий — созданная в МФТИ линейка приборов на основе лазерной спектроскопии для анализа парниковых газов.

"Мы претендуем на рынок научного оборудования и не только в России. У нас тесные связи с Белоруссией. Нельзя замыкаться, надо конкурировать на глобальном уровне, иначе неизбежна потеря качества", — заключает специалист.

Что делать с наукой

Эксперты подчеркивают: фундаментальная наука — один из ключевых драйверов высокотехнологичного сектора экономики. В России много сильных научных школ, ведущих проекты на переднем крае.

"Чтобы стать глобальным игроком, нужны достижения в фундаментальных исследованиях на мировом уровне. Для этого науку необходимо хорошо финансировать со стороны государства", — уверен Александр Родин.

Так, его лабораторию основали в 2011-м при поддержке Минобрнауки. Благодаря "мегагранту" в Россию вернулся уехавший в начале 1990-х Владимир Краснопольский, один из ведущих специалистов по атмосферам планет Солнечной системы. Закупили самое современное оборудование, создали прорывные технологии.

"Наука прекрасно развивается самостоятельно, как свидетельствует мировой опыт. В ней много механизмов саморегулирования. РАН до реформы на это претендовала. Возможно, организация академической науки не была идеальной, но во многих критически важных направлениях — это лучшее, что у нас есть", — отмечает Наталья Иванова.

По словам академика, в развитых странах доля затрат на фундаментальные исследования в НИОКР не превышает десяти-двенадцати процентов: "Наука обходится совсем недорого по сравнению с другими стадиями исследовательского цикла — разработками и опытным производством, да и с другими сферами экономики. На фундаментальных направлениях следует сохранять максимальное число ученых и экспертов, чтобы знать, в какую дверь стучаться".

Необходимо поддерживать издание и распространение научных журналов, следить за тем, что делают в мире, перечисляет Иванова. А также финансировать широкий круг исследований, необходимых для целей общественного развития, в том числе гуманитарных, поскольку в сложные моменты они играют важную роль.

"Стройте храмы, но не забывайте создавать новые научные институты", — говорит академик.

Роль науки

Наукоемкость — один из главных параметров развития отрасли, показывающий соотношение затрат на НИОКР (научно-технические и опытно-конструкторские работы) к обороту компании. В сфере фармацевтики он достигает двадцати процентов, то есть с каждых ста долларов от продаж фармкомпании на научные исследования уходит двадцать. Авиационная, автомобильная отрасли — менее наукоемкие. В сельском хозяйстве этот показатель и вовсе два-пять процентов при большой поддержке со стороны государства. И этого вполне хватает для развития.

"Если страна хочет стать экономически сильной державой, все отрасли должны быть наукоемкими и инновационными", — подчеркивает Наталья Иванова.

Однако встает вопрос приоритетов — что и как поддерживать в первую очередь. Ответ на это дает государство во взаимодействии с бизнесом, считает академик. Запрос должен идти от участников рынка, но одновременно нужен список критически важных технологий, сформированных министерствами по итогам консультаций с предпринимателями. Допустим, для сельского хозяйства это инкубационные яйца, посевные семена, ветеринарные препараты. Важный агент модернизации — торговые сети, потому что они, тесно взаимодействуя с производителями, по сути, отвечают за то, чтобы обеспечить товарами население.

Не надо браться сразу за задачу догнать технологических лидеров, пусть мы сделаем что-то из предыдущего технологического поколения, зато много и свое, предупреждает Иванова: "При огромной импортозависимости мы не все сумеем сделать сами. Возможно, что-то получится в партнерстве с Китаем, Ираном, на что-то надо бросить все силы, где-то искать обходные пути".

С 2014 года в России действуют ограничения на ввоз высоких технологий, запущены программы по импортозамещению, но в реальности зависимость от импорта в сфере высоких технологий выросла.

"Бизнесу сложно обращаться напрямую в институты, к ученым. Им проще найти общий язык с поставщиками-посредниками в Китае, Южной Корее, Японии и в обход санкций закупать у них. Задача государства — оставить это для исключительных случаев и заставить бизнес инвестировать в нашу науку, в инженерные школы", — полагает академик.

Она приводит в пример разработку ФИАН — высокопольный томограф на сверхпроводящих магнитах, не требующий заправки жидким гелием. О его создании объявили десять лет назад, нашли заинтересованные компании, Минпромторг оказывал финансовую поддержку, однако регистрационное удостоверение аппарат так и не получил. Государственные учреждения продолжали закупать МРТ у глобальных поставщиков известных брендов.

"Конечно, у нас свободный рынок, однако есть и собственная политика. Ее обозначили в оборонном комплексе и производстве вакцин — значит, можно и в других областях", — констатирует Наталья Иванова. Она сравнивает государство, бизнес и науку с лебедем, раком и щукой: имея разные алгоритмы действий и критерии эффективности, они тянут телегу общего дела в разные стороны. А надо, чтобы она ехала. Задача архисложная, но решаемая.

Время возможностей

Импортозамещение становится приоритетом для проектов, ищущих государственного финансирования.

"Мы будем поддерживать все. Номенклатура товаров и изделий, которые нужны, настолько велика, что фактически нас интересует все — предметы первой необходимости, медицинские товары и фармпрепараты, электроника, агропромышленный комплекс. Многим нашим компаниям трудно было конкурировать с такими гигантами, как "Сименс", теперь возможностей больше", — рассказывает генеральный директор Фонда содействия инновациям Сергей Поляков.

На днях фонд запустил сразу несколько программ по отбору стартапов, готовых выпускать продукцию и предоставлять услуги взамен уходящих с российского рынка компаний. Поляков приводит пример с группой компаний "Владмива", где разрабатывают материалы и оборудование для стоматологии. До сих пор им трудно было соревноваться с мировыми лидерами на отечественном рынке, сейчас все изменится.

"Нам сложно судить, какие направления наиболее перспективны. Больше всего проектов в области IT, открытого программного обеспечения. Во время пандемии много стартапов поднялось на продуктах для удаленной работы. И теперь, как мы рассчитываем, сами компании-заявители докажут нам, что решают проблему импортозамещения", — поясняет Поляков.

В то же время, добавляет он, инновационные проекты развиваются там, где могут успешно конкурировать с крупным бизнесом. В первую очередь это медицинское приборостроение, IT, создание различных материалов, станкостроение, научное оборудование, биотехнологии.

"Надо, отбросив эмоции, видеть новые перспективы, рынки, потребителей. Внимательно анализировать ниши, откуда ушли конкуренты, и пытаться их заместить", — заключает Сергей Поляков.

В России — разветвленная сеть институтов развития, фондов поддержки инноваций, фундаментальных исследований. По сути, есть все, чтобы высокотехнологические отрасли экономики продвигались вперед даже в таких непростых условиях.

https://sputnik-abkhazia.ru/20220411/khvatit-pokupat-zarubezhnoe-kak-rossii-vyyti-iz-tekhnologicheskoy-izolyatsii-1038593633.html

© РИА Новости / Алексей Майшев

Технологическую изоляцию страны удастся преодолеть, считают в научном сообществе. Это показала недавняя встреча президента Владимира Путина с главой РАН академиком Александром Сергеевым. Что нужно, чтобы наукоемкие отрасли экономики стали самодостаточными, — в материале РИА Новости.

В новых условиях

Российская экономика уже глубоко интегрирована в глобальные производственные процессы, участвует в многочисленных цепочках добавленной стоимости. Осуществляя догоняющее развитие, страна закупала за рубежом оборудование, технологии, приглашала иностранных инвесторов, строила целые отрасли экономики с нуля. Недавний пример тому — рынок мобильной связи и широкополосного интернета, один из самых развитых и качественных в Европе. Теперь из-за ужесточения санкций России неизбежно грозит технологическая изоляция.

"Значит, мы должны выбрать другой путь, возможно, более затратный, медленный, и реализовать его как безусловный государственный приоритет — хватит просто покупать зарубежное, не заботясь о собственных основах науки и технологий", — комментирует академик Наталья Иванова, доктор экономических наук, руководитель направления "Наука и инновации" ИМЭМО РАН.

Правительство может определить, что критически важно для сочетания форсированного импортозамещения и целей долгосрочного прогресса, создания базы для роста экономики. Мы должны сейчас самостоятельно решать самые сложные вопросы технического прогресса. "Потенциал у нас есть", — подчеркивает академик. Есть и специалисты по инновациям, доступен мировой опыт, в том числе китайский. Однако требуется соблюсти некоторые условия.

© Фото: Правительство Алтайского края
Академик РАН Наталья Иванова, доктор экономических наук, руководитель направления "Наука и инновации" ИМЭМО РАН

Триада успеха

"Для успешного развития высокотехнологичных отраслей экономики необходимы три фактора: большой научный задел, активные на рынке предприятия и поддержка государства как спонсора и регулятора. Тогда возникают конкурентоспособные на мировом уровне направления. Очевидный пример — производство вооружения", — говорит Иванова.

Другой вариант — решение задачи путем мобилизации всех усилий в условиях форс-мажора, как это было с созданием вакцины от коронавируса "Спутник V" в Центре Гамалеи: "Несмотря на сильную зависимость от импортных фармпрепаратов, рынок вакцин от гриппа всегда был наш, мы сохраняли сильную школу вирусологии, обеспечивая каждый год иммунизацию широких слоев населения", — продолжает академик.

Ясно, что таких направлений не может быть много, уточняет она. Возникнут перечни товаров критического импорта, обеспечивающего первоочередные задачи жизнеобеспечения. Их включение в число новых государственных приоритетов даст импульс к развитию соответствующих отраслей. Из этого проистекает ресурсная поддержка наиболее важных направлений научных исследований, обеспечение разработчиков технологий широким спектром льгот.

© Иллюстрация РИА Новости

Самодостаточность и лидерство

"Никакая экономика не может быть замкнутой на себя. Отрасль, претендующая на лидерство, ориентирована на внешние рынки. И чем более она конкурентоспособна в мире, тем менее зависит от импорта", — отмечает Александр Родин, кандидат физико-математических наук, руководитель научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ.

Ученый приводит в пример атомную отрасль: "На "Росатом" санкции не спешат накладывать. Иначе в мире остановится атомная энергетика, в том числе в США. Все потому, что в СССР была заявка на глобальное лидерство в этой сфере".

Космос — еще одно стратегическое направление в советское время — многие годы сохранял лидирующие позиции. Однако теперь доля России в космической глобальной экономике — не более 1,5 процента. "Изменить это будет сложно. Как и поддерживать инвестиции на предыдущем уровне", — полагает Родин. Прогресс уже не такой быстрый, как в прошлом веке, а значит, технологического рывка в космической отрасли стоит ждать в масштабе десятилетия.

© Фотохост Конгресса молодых учёных
Александр Родин, кандидат физико-математических наук, руководитель научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ

Еще более уязвимое направление, по его мнению, — микроэлектроника. В оборонной промышленности элементная база самодостаточна, в остальных отраслях наши позиции оставляют желать лучшего. Заменить продукцию тайваньской фабрики TSMC, услугами которой пользуется весь мир, нечем.

Тем не менее ситуация в высокотехнологичном секторе не выглядит безнадежной. "Появятся новые отрасли, где Россия займет лидирующие позиции", — уверен ученый. Для примера — комплекс технологий устойчивого развития.

"Россия обладает крупнейшими в мире климатическими ресурсами и обязана играть одну из ведущих ролей в этой области. Запад инициировал углеродное регулирование как средство давления на нашу экономику, и это позволяет нам сделать серьезную заявку на лидерство не только в производстве углеводородного сырья, но и управлении углеродным балансом", — говорит Родин.

Технологии устойчивого развития очень наукоемкие, а у российской фундаментальной науки в этой области серьезные позиции, продолжает эксперт. Это позволит выйти на новые рынки. В первую очередь, в Юго-Восточной Азии, где проблемы окружающей среды стоят очень остро. Это касается и наших северных территорий, и акваторий, зон вечной мерзлоты, Севморпути. Там климатические изменения особенно заметны, есть угроза гражданской инфраструктуре. Среди успешных примеров разработанных технологий — созданная в МФТИ линейка приборов на основе лазерной спектроскопии для анализа парниковых газов.

"Мы претендуем на рынок научного оборудования и не только в России. У нас тесные связи с Белоруссией. Нельзя замыкаться, надо конкурировать на глобальном уровне, иначе неизбежна потеря качества", — заключает специалист.

Что делать с наукой

Эксперты подчеркивают: фундаментальная наука — один из ключевых драйверов высокотехнологичного сектора экономики. В России много сильных научных школ, ведущих проекты на переднем крае.

"Чтобы стать глобальным игроком, нужны достижения в фундаментальных исследованиях на мировом уровне. Для этого науку необходимо хорошо финансировать со стороны государства", — уверен Александр Родин. Так, его лабораторию основали в 2011-м при поддержке Минобрнауки. Благодаря "мегагранту" в Россию вернулся уехавший в начале 1990-х Владимир Краснопольский, один из ведущих специалистов по атмосферам планет Солнечной системы. Закупили самое современное оборудование, создали прорывные технологии.

"Наука прекрасно развивается самостоятельно, как свидетельствует мировой опыт. В ней много механизмов саморегулирования. РАН до реформы на это претендовала. Возможно, организация академической науки не была идеальной, но во многих критически важных направлениях — это лучшее, что у нас есть", — отмечает Наталья Иванова.

По словам академика, в развитых странах доля затрат на фундаментальные исследования в НИОКР не превышает десяти-двенадцати процентов: "Наука обходится совсем недорого по сравнению с другими стадиями исследовательского цикла — разработками и опытным производством, да и с другими сферами экономики. На фундаментальных направлениях следует сохранять максимальное число ученых и экспертов, чтобы знать, в какую дверь стучаться".

Необходимо поддерживать издание и распространение научных журналов, следить за тем, что делают в мире, перечисляет Иванова. А также финансировать широкий круг исследований, необходимых для целей общественного развития, в том числе гуманитарных, поскольку в сложные моменты они играют важную роль.

"Стройте храмы, но не забывайте создавать новые научные институты", — говорит академик.

Роль науки

Наукоемкость — один из главных параметров развития отрасли, показывающий соотношение затрат на НИОКР (научно-технические и опытно-конструкторские работы) к обороту компании. В сфере фармацевтики он достигает двадцати процентов, то есть с каждых ста долларов от продаж фармкомпании на научные исследования уходит двадцать. Авиационная, автомобильная отрасли — менее наукоемкие. В сельском хозяйстве этот показатель и вовсе два-пять процентов при большой поддержке со стороны государства. И этого вполне хватает для развития.

"Если страна хочет стать экономически сильной державой, все отрасли должны быть наукоемкими и инновационными", — подчеркивает Наталья Иванова.

Однако встает вопрос приоритетов — что и как поддерживать в первую очередь. Ответ на это дает государство во взаимодействии с бизнесом, считает академик. Запрос должен идти от участников рынка, но одновременно нужен список критически важных технологий, сформированных министерствами по итогам консультаций с предпринимателями. Допустим, для сельского хозяйства это инкубационные яйца, посевные семена, ветеринарные препараты. Важный агент модернизации — торговые сети, потому что они, тесно взаимодействуя с производителями, по сути, отвечают за то, чтобы обеспечить товарами население.

Не надо браться сразу за задачу догнать технологических лидеров, пусть мы сделаем что-то из предыдущего технологического поколения, зато много и свое, предупреждает Иванова: "При огромной импортозависимости мы не все сумеем сделать сами. Возможно, что-то получится в партнерстве с Китаем, Ираном, на что-то надо бросить все силы, где-то искать обходные пути".

С 2014 года в России действуют ограничения на ввоз высоких технологий, запущены программы по импортозамещению, но в реальности зависимость от импорта в сфере высоких технологий выросла.

"Бизнесу сложно обращаться напрямую в институты, к ученым. Им проще найти общий язык с поставщиками-посредниками в Китае, Южной Корее, Японии и в обход санкций закупать у них. Задача государства — оставить это для исключительных случаев и заставить бизнес инвестировать в нашу науку, в инженерные школы", — полагает академик.

Она приводит в пример разработку ФИАН — высокопольный томограф на сверхпроводящих магнитах, не требующий заправки жидким гелием. О его создании объявили десять лет назад, нашли заинтересованные компании, Минпромторг оказывал финансовую поддержку, однако регистрационное удостоверение аппарат так и не получил. Государственные учреждения продолжали закупать МРТ у глобальных поставщиков известных брендов.

"Конечно, у нас свободный рынок, однако есть и собственная политика. Ее обозначили в оборонном комплексе и производстве вакцин — значит, можно и в других областях", — констатирует Наталья Иванова. Она сравнивает государство, бизнес и науку с лебедем, раком и щукой: имея разные алгоритмы действий и критерии эффективности, они тянут телегу общего дела в разные стороны. А надо, чтобы она ехала. Задача архисложная, но решаемая.

© Фото : Физический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наук
Томограф с безгелиевой системой охлаждения на сверхпроводящих магнитах, созданный в криогенном отделе ФИАН под руководством Евгения Демихова

Время возможностей

Импортозамещение становится приоритетом для проектов, ищущих государственного финансирования.

"Мы будем поддерживать все. Номенклатура товаров и изделий, которые нужны, настолько велика, что фактически нас интересует все — предметы первой необходимости, медицинские товары и фармпрепараты, электроника, агропромышленный комплекс. Многим нашим компаниям трудно было конкурировать с такими гигантами, как "Сименс", теперь возможностей больше", — рассказывает генеральный директор Фонда содействия инновациям Сергей Поляков.

© Фото : Фонд содействия инновациям
В центре — генеральный директор Фонда содействия инновациям Сергей Поляков

На днях фонд запустил сразу несколько программ по отбору стартапов, готовых выпускать продукцию и предоставлять услуги взамен уходящих с российского рынка компаний. Поляков приводит пример с группой компаний "Владмива", где разрабатывают материалы и оборудование для стоматологии. До сих пор им трудно было соревноваться с мировыми лидерами на отечественном рынке, сейчас все изменится.

"Нам сложно судить, какие направления наиболее перспективны. Больше всего проектов в области IT, открытого программного обеспечения. Во время пандемии много стартапов поднялось на продуктах для удаленной работы. И теперь, как мы рассчитываем, сами компании-заявители докажут нам, что решают проблему импортозамещения", — поясняет Поляков.

В то же время, добавляет он, инновационные проекты развиваются там, где могут успешно конкурировать с крупным бизнесом. В первую очередь это медицинское приборостроение, IT, создание различных материалов, станкостроение, научное оборудование, биотехнологии.

"Надо, отбросив эмоции, видеть новые перспективы, рынки, потребителей. Внимательно анализировать ниши, откуда ушли конкуренты, и пытаться их заместить", — заключает Сергей Поляков.

В России — разветвленная сеть институтов развития, фондов поддержки инноваций, фундаментальных исследований. По сути, есть все, чтобы высокотехнологические отрасли экономики продвигались вперед даже в таких непростых условиях.

Татьяна Пичугина

https://ria.ru/20220411/nauka-1782247934.html

7 апреля 1931 года родился Леонид Вениаминович Келдыш - выдающийся специалист в области физики твёрдого тела.

В 1954 году он поступил в аспирантуру ФИАН, где его научным руководителем стал В.Л. Гинзбург (лауреат Нобелевской премии по физике, 2003). С тех пор вся жизнь Л.В. Келдыша была неразрывно связана с Отделом теоретической физики ФИАН.

С 1989 по 1993 г. был директором ФИАН. Являлся советником Российской академии наук, входил в состав президиума РАН. Был председателем Национального комитета российских физиков (действует при РАН), главным редактором журнала "Успехи физических наук" (с декабря 2009 г.).

Основные научные труды ученого посвящены квантовой теории систем многих частиц, физике твердого тела, а также физике полупроводников, квантовой радиофизике.

В 1957-1958 гг. он развил теорию туннельного эффекта в полупроводниках и открыл явление, названное эффектом Франца-Келдыша.

В 1962 г. предложил использовать пространственно-периодические поля (сверхрешетки) для управления электронным спектром и электронными свойствами кристаллов.

Л.В. Келдыш показал, что многоквантовый фотоэффект и высокочастотный туннельный эффект являются различными предельными случаями одного и того же процесса, и построил общую теорию этих явлений (1964 г.).

В 1964 г. разработал специальную диаграммную технику для теоретического описания состояний и кинетики сильно неравновесных квантовых систем. Она стала классической и нашла применение в различных областях физики.

Предсказал конденсацию экситонов с образованием электронно-дырочных капель (1968 г.).

В наши дни исследования Л.В. Келдыша продолжают играть важную роль в развитии теории физики твердого тела и других научных направлений.

Л.В. Келдыш опубликовал более 200 научных трудов, подготовил более 20 кандидатов наук, более 10 докторов наук. Среди его учеников — ученые, заслужившие академические звания и награды. По созданным им учебным пособиям училось не одно поколение физиков-теоретиков.

Информация и фото предоставлены отделом по связям с общественностью ФИАН
Разместила Наталья Сафронова

https://scientificrussia.ru/articles/91-god-so-dna-rozdenia-lv-keldysa

Томограф Евгения Демихова не только заменит импорт, но и может стать нашим экспортом.
Фото: Александр Корольков/РГ

Чем российская наука и промышленность могут ответить на санкционный удар? Об этом шел разговор на заседании президиума РАН. Начали с самого актуального для каждого человека - медицины. Сегодня зависимость от иностранной техники составляет около 80 процентов.

А ведь в России есть собственные разработки, способные заменить зарубежные. Самый яркий пример - магнитный резонансный томограф. Главный инструмент современной диагностики. Как говорят врачи, мы без таких приборов как без рук. Он выявляет патологии, в том числе опухоли, на самой ранней стадии. Эта техника в России не производится.

МРТ - медицинский чемпион по стоимости, около 90 миллионов рублей. Снизить ее сразу на 30 процентов может разработка Физического института РАН. А еще российский аппарат будет намного компактней занимающего большой кабинет "иностранца". О сути прорыва рассказал доктор физико-математических наук Евгений Демихов.

— Это очень сложный прибор, в котором для охлаждения сверхпроводящих магнитов применяется дорогой и требующий специального обслуживания жидкий гелий, - говорит ученый. — В нашей конструкции мы вообще от него отказались, что позволило сделать прибор дешевле, гораздо меньше по размеру. Благодаря пространственному разрешению в 0,5 миллиметра томограф может с высокой точностью диагностировать мельчайшие патологии. Он не только способен заменить импортные разработки, но и обладает высоким экспортным потенциалом. Важно, что с ним может работать простая медсестра.

Демихов подчеркивает, что российский МРТ сейчас на 70 процентов состоит из комплектующих российского производства, оставшуюся часть готовы заместить предприятия оборонного комплекса, в частности из Воронежа. "Там взяли на себя часть недостающих блоков. Мы их протестировали, они вполне удовлетворяют нашим требованиям", - сказал Демихов.

Крайне важно, что на этом аппарате установлено отечественное ПО, обеспечивая полную защиту от внешнего проникновения. Дело в том, что все импортные томографы, которые стоят в наших клиниках, через интернет подсоединены к производителю, и он имеет возможность считать любую томограмму.

Когда в медицинских кабинетах могут появиться отечественные МРТ? По словам Демихова, после доводки прибора, на что потребуется 1-1,5 года, можно начинать серийный выпуск. При финансировании 4,5 миллиарда рублей планируется выпустить 60 аппаратов в год. За реализацию проекта взялась компания "Швабе", которая входит в состав концерна "Ростех". Об этом заявил на заседании заместитель генерального директора компании Сергей Дмитроченко. Кроме того, представитель "Росатома" сообщил, что и эта организация готова подключиться к серийному выпуску.

Сообщение Демихова вызвало у академиков лавину комментариев и вопросов. Например, было отмечено, что сегодня по числу МРТ на миллион жителей Россия в разы отстает от многих стран. А ведь он необходим не только в медицине. Его сфера применения намного шире, скажем, он может улучшать память, готовить и операторов для различных производств, и даже военных. Россия должна иметь собственную технологию и производство МРТ. По мнению академика Пирадова, выделяемых сегодня 4,5 миллиарда рублей на этот проект недостаточно. Финансирование надо увеличить в разы.

Через 1-1,5 года должен начаться серийный выпуск российского МРТ уникальной конструкции. Он на 30 процентов дешевле импортных аналогов

Академики обратили внимание еще на один аспект проблемы. В сложившейся сейчас экстремальной ситуации все заявляют - мы на все готовы. Предприятия готовы брать разработки российских ученых и выпускать отечественную технику, медики ее покупать и использовать. Словом, да здравствует импортозамещение. Но эти призывы создавать свое звучат много лет, написаны и утверждены программы, истрачены миллиарды рублей. А итог? Как сказал вице-президент РАН Владимир Чехонин, импортозамещение медицинской техники практически провалено.

Но готовы ли сейчас медики ждать отечественный томограф? Не начнут ли они искать гибкую логистику, чтобы продолжать закупать импорт? А если через 2-3 года он официально вернется в Россию, что будет с российским томографом? Не истратим ли в очередной раз миллиарды впустую?

По мнению академиков, надо срочно принимать законы, а самое главное - механизмы их реализации, для поддержки отечественного производителя, позволят создавать собственную технику мирового уровня. Кстати, даже те приборы, производство которых уже освоено, нередко выпускаются в мизерных масштабах. Как, например, системы нейронавигации "Мультитрек", о чем рассказал академик Владимир Крылов. Эти аппараты во время сложнейших операций, в том числе и на мозге, с высочайшей точностью контролируют действия хирурга, позволяя избегать повреждений мозга. В дальнейшем ученые планируют использовать эту систему в челюстно-лицевой хирургии, операциях на позвоночнике, органах ЛОР, ортопедических операций.

В России системы нейронавигации изготавливает одно из оборонных предприятий. Но их доля всего 10 процентов, остальное приходится на импорт, который, кстати, в 2-3 раза дороже. Выпуск этой нашей медицинской техники, по мнению академиков, надо увеличить в разы, а значит, существенно повысить финансирование.

Академики рассмотрели ситуацию с импортозамещением и в таких ключевых для нашей экономики отраслях, как нефтепереработка, нефтехимия и химия полимеров. В стране работают приобретенные в свое время за границей крупные предприятия, которые выпускают широкий ассортимент продукции. Они в разной степени зависят от импортных технологий. Но практически у всех есть общее слабое место - реагенты, присадки и катализаторы. От этих компонентов зависит ход технологических процессов, в том числе глубина переработки сырья.

Особое внимание участники заседания обратили на катализаторы. По словам заместителя директора Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Александра Носкова, по разным отраслям зависимость от их импорта составляет от 50 процентов до 100.

- Менее всего в ближайшие годы санкционный удар скажется на нефтепереработке. Заводы, аппараты, каталитические реакторы - все это исторически базировалось на отечественных технологиях. Конечно, есть отдельные "узкие" места, но достаточно быстро, в течение полугода-года, они могут быть закрыты, - сказал ученый.

А вот в нефтехимии все гораздо серьезней. По многим позициям у нас почти полная зависимость от иностранных катализаторов. Если поставки прекратятся, некоторые производства могут быть остановлены.

С нехваткой катализаторов могут столкнуться шинная и лакокрасочная промышленности. Сложности будут и в пищевой отрасли, в частности, по производству маргарина, который широко используется в кондитерских и хлебобулочных изделиях. Сейчас почти все российские заводы работают на импортных катализаторах, многие из которых одноразовые. И это тоже грозит остановкой производства.

Насколько в целом критична ситуация с катализаторами? "У нас есть заделы, чтобы вместе с предприятиями решить проблему, но для этого нужно время, - сказал Александр Носков. - Сколько? Зависит от того, как будет организована работа, налажено эффективное взаимодействие науки и промышленности, словом, создана инновационная система для внедрения разработок".

В том, что российские ученые способны создать отечественную технику мирового уровня и для медицины, и для химии, и для других отраслей экономики, сомнений нет. Тем более что по многим позициям в портфеле науки имеются заделы, которые многие годы оставались невостребованными. Не покидали стены лабораторий. Но, как говорится, не было бы счастья, да несчастье помогло. В нынешней экстремальной ситуации нужны экстраординарные действия, чтобы свести эффект санкций к минимуму.

И РАН предложил конкретный набор мер в области нефтепереработки, нефтехимии и химии полимеров. Среди них - создать государственную технологическую компанию, которая будет заниматься внедрением перспективных разработок российских ученых. Также необходимо сформировать пояс малых предприятий в составе химических кластеров, в том числе и вокруг профильных академических институтов, для разработки и выпуска химической продукции высоких переделов для скорейшего решения проблемы импортозамещения.

Очевидно, все эти меры "бьют" в одну точку - преодолеть разрыв между наукой и промышленностью. А ведь принципиально иная ситуация в нашей оборонке. "Там давно отработан эффективный механизм внедрения научных разработок, многие виды нашей военной техники являются лучшими в мире. Это пример подлинной импортонезависимости, - сказал корреспонденту "РГ" президент РАН Александр Сергеев. - У нас нет времени на раскачку и права на ошибки, на длительное налаживание контактов. Надо двигаться быстро, предлагая наиболее эффективные решения. Так работали Королев и Келдыш, этот опыт перешел в нашу оборонку. Во главе проекта главный конструктор и главный научный руководитель. Такой тандем работает в постоянном контакте, оперативно решает возникающие вопросы. Аналогичный подход для создания высокотехнологичной техники мы предлагаем применить сейчас на гражданке", - сказал президент РАН.

Тем временем

Полностью перекрыть доступ к знаниям в современном мире невозможно. К ним есть много путей. Фото: РИА Новости

Крупнейшие научные издательства мира заявили, что они приостанавливают продажу своей продукции организациям России и Беларуси. По сути, нашим вузам и институтам закрывают доступ к зарубежным научным журналам и базам. По оценке вице-президента РАН Алексея Хохлова, Россия потеряет 97,5% мировой научной продукции, распространяемой по подписке. Наши ученые называют решение "попыткой убийства российской науки". Впрочем, они надеются, что полностью перекрыть доступ к знаниям в современном мире невозможно. Ведь часть научной информации будет доступна благодаря журналам "открытого доступа". Доля таких статей в ведущих мировых научных журналах уже сейчас превышает 35% и в дальнейшем будет только увеличиваться. А кто-то не исключает, что начнет процветать пиратство и нелегальное скачивание научных журналов.

Михаил Эскиндаров, президент Финансового университета при правительстве РФ:

- Мир не ограничивается странами, которые объявили санкции. Есть Китай, Индия, Латинская Америка, через них мы можем работать. Получать научную информацию, но другим путем.

Константин Северинов, профессор Сколтеха и Университета Ратгерса (США):

- Хочу напомнить, что лет 15 назад централизованных подписок на иностранные научные издания в наших институтах вообще не было. Они появились, когда правительством были выделены большие суммы, и организации стали получать такую литературу. Как выходили из положения? Действовали частным путем. Например, просили знакомых коллег выслать коды доступа к иностранным библиотекам или сами статьи. Были и другие варианты. Сейчас, думаю, ученым придется вернуться к такой практике.

Текст: Юрий Медведев

https://rg.ru/2022/04/05/kak-preodolet-zavisimost-ot-importa-v-kriticheskih-oblastiah-ekonomiki.html

Полициклические ароматические углеводороды могут образовываться в результате радикально-радикальных реакций при экстремально низких температурах, в том числе в космическом пространстве, выяснили ученые из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) вместе с коллегами из США. Это еще один аргумент в пользу гипотезы, что органические молекулы, необходимые для зарождения жизни, широко распространены во Вселенной, а значит, живые организмы могут возникнуть во многих уголках космоса.

Фото: Aurora Image Gallery / NASA

«Сто лет назад и даже меньше мы считали космос безжизненным, думали, что в космическом пространстве есть только атомы и простые молекулы: вода, углекислый газ, кремниевая или углеродная пыль. Все это находится в экстремальных условиях: жуткий холод и губительное космическое излучение или, наоборот, высокие температуры и давление в недрах звезд и их окружении. Казалось, что в таких условиях нет возможности для появления сложных органических молекул, а жизнь может зародиться только в “тихой гавани”, в узкой зоне обитаемости, в которую попала Земля. Однако теперь мы знаем, что во Вселенной есть множество сложных органических соединений — первых “кирпичиков” органической жизни, которые способны дать старт развитию жизни во многих уголках, там, где есть условия для ее развития и поддержания»,— говорит Валерий Азязов, соавтор исследования, доктор физико-математических наук, заместитель руководителя Центра лабораторной астрофизики ФИАН.

Чтобы выяснить возможные пути появления органики в космосе, в ФИАН на средства мегагранта Минобрнауки создан Центр лабораторной астрофизики под руководством профессора Гавайского университета в Маноа Ральфа Кайзера. В числе задач центра был поиск путей синтеза полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) — так называют класс соединений, в структуре которых есть спаянные бензольные кольца. Простейший ПАУ — бензол — содержит только одно такое кольцо.

Интерес к синтезу этих соединений первоначально был вызван тем, что ПАУ в большинстве являются канцерогенами, то есть провоцируют рак. Впервые на них обратили внимание из-за карциномы трубочистов, которую провоцировала сажа, представляющая собой смесь разнородных ПАУ.

В земных условиях ПАУ синтезируются при высокой температуре — например, при горении топлива в камерах сгорания двигателей или во время пожаров. Однако этих веществ много и в космосе: оценки показывают, что около 20 процентов углерода во Вселенной находится в составе ПАУ. Ученые обнаруживают их, анализируя спектры инфракрасного излучения от относительно холодных объектов — молекулярно-пылевых облаков и туманностей, где идут процессы звездообразования. Кроме того, ПАУ были обнаружены на комете Чурюмова—Герасименко с помощью космической станции «Розетта». Эти же соединения обнаруживают в составе метеоритов с большим содержанием углерода — хондритов.

Реакций образования ПАУ множество. Ученые шаг за шагом раскрывают реакционные пути их образования с использованием сложных квантово-механических моделей и проводят эксперименты в условиях, максимально приближенных к условиям глубокого космоса. Радикально-радикальные реакции — это реакции с участием радикалов, которые образуются в результате разрыва химической связи молекул за счет высокой температуры, излучения, облучения и так далее. Например, при горении первичные радикалы образуются за счет высокой температуры.

В глубоком космосе же, наоборот, крайне низкие температуры. Поэтому ученые предполагают, что там радикалы образуются за счет воздействия галактических космических лучей.

Высокоэнергетические частицы на пути своего распространения образуют во льду узкий след, в котором одномоментно зарождаются сотни и тысячи возбужденных молекул, атомов, ионов, осколки молекул и вторичные электроны. Все они начинают реагировать как между собой, так и с окружением, образуя различные продукты, в том числе сложные органические молекулы.

Ученые ФИАН со своими коллегами из США провели квантово-химические вычисления и эксперимент, в котором сталкивали между собой бензильные радикалы в лабораторных условиях. В продуктах реакций они выделили ПАУ, которые образовались в результате радикально-радикальной реакции.

«Число реакций, задействованных в образовании ПАУ, достаточно велико, и сейчас изучена только незначительная часть из них — только самые простые. Реакция, которую мы изучили, интересна тем, что в ней участвуют два больших циклических бензильных радикала, в продуктах которых экспериментально обнаружено трициклическое соединение антрацен (C14H10). Ранее его образование не объяснялось другими механизмами реакций. В работе предложен новый, ранее неизвестный путь образования молекулы антрацена через динамику возбужденного состояния на триплетной поверхности посредством циклоприсоединения, который представляет собой фундаментальный сдвиг в современной парадигме синтеза многокольцевых структур в газовой фазе, расширяя наше понимание происхождения и эволюции углеродистого вещества во Вселенной»,— рассказывает Азязов.

Химическая модель Вселенной далека от завершения. Имеющиеся базы по физико-химическим константам процессов в космосе требуют заполнения их детальными механизмами реакций. Над этим будет работать не одно поколение ученых, прежде чем мы будем достаточно точно объяснять и предсказывать химическую эволюцию Вселенной.

Использованы материалы Unconventional excited-state dynamics in the concerted benzyl (C7H7) radical self-reaction to anthracene (C14H10); Ralf. I. Kaiser, Long Zhao, Wenchao Lu, Musahid Ahmed, Vladislav S. Krasnoukhov, Valeriy N. Azyazov, Alexander M. Mebel;

журнал Nature Communications, февраль 2022 г.

https://www.kommersant.ru/doc/5293293

В последние недели РАН заметно нарастила усилия по обеспечению импортонезависимости страны. Созданы специальные группы по взаимодействию с высокотехнологичными отраслями промышленности, профильными министерствами и ведомствами. На недавнем заседании Президиума РАН были рассмотрены первые результаты деятельности в таких направлениях, как производство сложной медицинской техники и развитие химической промышленности.

По словам президента РАН Александра Сергеева, опыт работы в этих областях должен стать ориентиром для других групп. Миссия Академии наук как наиболее компетентной экспертной организации – определить возможные пути решения поставленных временем задач, подчеркнул Александр Сергеев.

Состояние дел в медицинской отрасли охарактеризовал вице-президент РАН Владимир Чехонин. Он отметил, что борьба за повышение уровня обеспеченности здравоохранения отечественным медоборудованием ведется уже давно. На государственном уровне принимались различные постановления и программы, однако доля импортных приборов в госзакупках на протяжении последнего десятилетия практически не менялась, составляя около 80%.

“Программа импортонезависимости от иностранного оборудования провалилась практически полностью. Мы не имеем тех показателей, к которым должны были прийти”, – с грустью констатировал академик.

Как можно исправить ситуацию? Членам президиума были представлены несколько разработанных академическими организациями критически важных приборов, находящихся в высокой степени готовности. В их числе созданные в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН сверхпроводящие магнитно-резонансные томографы («Поиск» писал о них в №11-12 («Наука прорастать» и в №13 «Реакция замещения»). Заведующий криогенным отделом ФИАН Евгений Демихов рассказал о двух модификациях установок, одна из которых, отвечающая мировым стандартам, может быть уже в ближайшее время запущена в тираж, а другая, имеющая принципиально новую конструкцию (работающая без использования жидкого гелия), доведена до уровня опытного образца.

На дорогостоящие томографы до сих пор приходилась львиная доля зарубежных закупок для медицины. Необходимость их дозаправки гелием серьезно увеличивает стоимость эксплуатации приборов. Ситуацию усугубляет полная зависимость медучреждений от внешнего производителя, который осуществляет ремонт, обновление программного обеспечения, поставку расходных материалов.

Специалист в области лучевой диагностики академик Сергей Терновой привел печальную статистику. Россия серьезно уступает другим странам по количеству на душу населения аппаратов МРТ, которые позволяют выявить многие заболевания на ранних стадиях. Если в экономически развитых странах на один миллион человек приходятся 25-55 томографов, то в нашей стране эта цифра колеблется около пяти.

Участники дискуссии высказались за необходимость добиваться господдержки доведения до промышленной стадии безгелиевого томографа ФИАН и тиражирования гелиевого. Здесь к общей радости наметились сдвиги: достигнута договоренность, что выпуском приборов займется ведущий отечественный производитель медицинской техники холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех». Рабочий образец томографа будет установлен в Научном центре неврологии, который готов выступить в качестве медицинского соисполнителя проекта.

Генеральный директор АО НИИ молекулярной электроники группы компаний «Элемент» академик Геннадий Красников, опираясь на свой внедренческий опыт, предложил коллегам заранее согласовать механизмы господдержки закупок готовящегося к производству оборудования. Он рассказал, что до недавнего времени производство разработанного его организацией банковского чипа для бесконтактных платежей в системе «Мир» поддерживалось дотациями по линии Минпромторга.

“Сегодня «Мир» оказался практически единственной работающей системой, и банки готовы покупать у нас чипы по любой цене. Но кто знает, что будет завтра, когда острота ситуации спадет и рыночные условия вернутся. Надо позаботиться, чтобы силы и средства, потраченные на разработки, в итоге не оказались выброшенными на ветер”, – заявил академик.

Опасения в том, что через какое-то время коммерческие структуры приспособятся к новой реальности, научатся добывать необходимое на стороне и вновь охладеют к российским технологиям, высказывали и другие участники заседания. В ответ Владимир Чехонин напомнил, что в отношении многих медицинских изделий действует постановление Правительства РФ №102 от 05.01.2015 года, известное под названием «третий лишний», содержащее запрет на госзакупки импортного оборудования в случаях, если аналогичное выпускают два отечественных производителя. Сегодня вносятся изменения в законодательную базу, позволяющие отклонять иностранные заявки, если на конкурс выходит хотя бы один поставщик из Евразийского экономического союза.

Однако эти вроде бы полезные законодательные ограничения до сих пор не способствовали подъему промышленности. Как выяснилось в ходе обсуждения, проблема – в больших сложностях для отечественного производителя получить сертификат на свои изделия.

В не менее тяжелой, чем медицина, ситуации оказалась и одна из ведущих отраслей страны – нефтепереработка. Как рассказал директор Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН член-корреспондент РАН Антон Максимов, 90% используемых технологий имеют зарубежное происхождение. В России функционируют 32 крупных нефтеперерабатывающих завода, которые в 2010-е годы были существенно модернизированы. Однако выход целевых продуктов – бензина, авиакеросина и дизельного топлива – остается на низком уровне по сравнению с мировыми показателями. Сегодня перед отраслью стоит множество серьезнейших вопросов: обеспечить поддержку действующих производств и дальнейшую реконструкцию имеющихся установок и одновременно создать новые собственные технологии, в первую очередь по переработке тяжелых нефтяных остатков и облагораживанию топлива.

Не многим лучше и положение с катализаторами. Заместитель директора Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Александр Носков сообщил, что доля импорта здесь составляет от 40 до 100%. При этом объем потребления катализаторов, которые используют в химической, пищевой и фармацевтической промышленности, значителен и должен постоянно расти.

По словам ученых, имеющиеся отечественные разработки позволяют обеспечить импортозамещение на многих участках, но для этого необходимы серьезная поддержка государства, интерес со стороны компаний-заказчиков и интеграция исследовательских организаций и производственных структур в единых комплексных проектах.

Кое-что в этом направлении уже делается. Руководители рабочих групп РАН по импортозамещению включены в состав образованной Минпромторгом и Агентством по технологическому развитию комиссии, которая готовит рекомендации для высших органов власти. В нынешних сложных условиях Академия наук стремится быть максимально полезной стране, но политические решения, куда и как двигаться, остаются за правительством, подытожил Александр Сергеев.

Надежда Волчкова

https://poisknews.ru/themes/science-territory/dejstviya-poleznyh-akademiya-nauk-aktiviziruet-rabotu-po-importozameshheniyu/

Полициклические ароматические углеводороды могут образовываться в результате радикально-радикальных реакций при экстремально низких температурах — в том числе в космическом пространстве, выяснили ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) вместе с коллегами из США. Это еще один аргумент в пользу гипотезы, что органические молекулы, необходимые для зарождения жизни, широко распространены во Вселенной, а значит живые организмы могут возникнуть во многих уголках космоса. Статья о результатах эксперимента опубликована в журнале Nature Communications.

«Сто лет назад и даже меньше мы считали космос безжизненным, думали, что в космическом пространстве есть только атомы и простые молекулы: вода, углекислый газ, кремниевая или углеродная пыль. Все это находится в экстремальных условиях: жуткий холод и губительное космическое излучение или, наоборот, высокие температуры и давления в недрах Звезд и их окружениях. Казалось, что в таких условиях нет условий для появления сложных органических молекул, а жизнь может зародиться только в “тихой гавани”, в узкой зоне обитаемости, в которую попала Земля. Однако теперь мы знаем, что во Вселенной есть множество сложных органических соединений — первых “кирпичиков” органической жизни, которые способны дать старт развитию жизни во многих уголках там, где есть условия для его развития и поддержания», — говорит соавтор исследования доктор физико-математических наук Валерий Азязов, заместитель руководителя Центра лабораторной астрофизики ФИАН.

Чтобы выяснить возможные пути появления органики в космосе, в ФИАНе на средства мегагранта Минобрнауки РФ был создан Центр лабораторной астрофизики под руководством профессора Гавайского университета в Маноа Ральфа Кайзера. 

В числе задач центра был поиск путей синтеза полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) — так называют класс соединений, в структуре которых есть спаянные бензольные кольца. Простейший ПАУ – бензол – содержит только одно такое кольцо.

Интерес к синтезу этих соединений первоначально был вызван тем, что ПАУ в большинстве являются канцерогенами, то есть провоцируют рак. Впервые на них обратили внимание из-за карциномы трубочистов, которую провоцировала сажа, представляющая собой смесь разнородных ПАУ.

В земных условиях ПАУ синтезируются при высокой температуре, например, при горении топлива в камерах сгорания двигателей или во время пожаров. Однако этих веществ много и в космосе: оценки показывают, что около 20 процентов углерода во Вселенной находится в составе ПАУ. Ученые обнаруживают их, анализируя спектры инфракрасного излучения от относительно холодных объектов — молекулярно-пылевых облаков и туманностей, где идут процессы звездообразования. Кроме того, ПАУ были обнаружены на комете Чурюмова-Герасименко с помощью космической станции «Розетта». Эти же соединения обнаруживают в составе метеоритов с большим содержанием углерода — хондритов. 

Реакций образования ПАУ множество. Ученые шаг за шагом раскрывают реакционные пути их образования с использованием сложных квантово-механических моделей и проводят эксперименты в условиях максимально приближенных к условиям глубокого космоса. Радикально-радикальные реакции — это реакции с участием радикалов, которые образуются в результате разрыва химической связи молекул за счет высокой температуры, излучения, облучения и так далее. Например, при горении первичные радикалы образуются за счет высокой температуры.

В глубоком космосе же, наоборот, крайне низкие температуры. Поэтому ученые предполагают, что там радикалы образуются за счет воздействия галактических космических лучей. Высокоэнергетические частицы на пути своего распространения образуют во льду узкий след, в котором одномоментно зарождаются сотни и тысячи возбужденных молекул, атомов, ионов, осколки молекул и вторичные электроны. Все они начинают реагировать как между собой, так и с окружением, образуя различные продукты, в том числе сложные органические молекулы.

Ученые ФИАН со своими коллегами из США провели квантово-химические вычисления и эксперимент, в котором сталкивали между собой бензильные радикалы в лабораторных условиях. В продуктах реакций они выделили ПАУ, которые образовались в результате радикально-радикальной реакции.

«Число реакций, задействованных в образовании ПАУ, достаточно велико и сейчас изучена только незначительная часть из них — только самые простые. Реакция, которую мы изучили, интересна тем, что в ней участвуют два больших циклических бензильных радикала, в продуктах которых экспериментально обнаружено трициклическое соединение антрацен (C14H10). Ранее его образование не объяснялось другими механизмами реакций. В работе предложен новый, ранее неизвестный путь образования молекулы антрацена через динамику возбужденного состояния на триплетной поверхности посредством циклоприсоединения, который представляет собой фундаментальный сдвиг в современной парадигме синтеза многокольцевых структур в газовой фазе, расширяя наше понимание происхождения и эволюции углеродистого вещества во Вселенной», — рассказывает Азязов.

Химическая модель Вселенной далека от завершения. Имеющиеся базы по физико-химическим константам процессов в космосе требуют заполнения их детальными механизмами реакций. Над этим будет работать не одно поколение ученых прежде чем мы будем достаточно точно объяснять и предсказывать химическую эволюцию Вселенной.

Источник: ФИАН

https://www.atomic-energy.ru/news/2022/04/01/123352

ФОТО ESO/PHANGS

Исследователи из России и США получили сложную органику при экстремально низких температурах. Это среди прочего означает, что живые организмы могут появиться в космосе буквально где угодно.

Многие химические процессы до сих пор не изучены учёными. Исследователи ещё долгие годы будут выяснять, какие химические реакции и при каких условиях могут происходить не только на Земле, но и в глубоком космосе, где условия весьма далеки от земных.

Особенно запутанные клубки реакций приходится распутывать при помощи теоретических построений и привлечения сложных квантово-химических моделей, которые создаются и проверяются при помощи мощных компьютеров.

Учёные из Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) вместе с коллегами из США изучили одну из таких реакций во всех подробностях и в ходе эксперимента доказали верность своих выкладок. Речь об образовании полициклических ароматические углеводородов (ПАУ).

Они интересны с той точки зрения, что являются сложными органическими соединениями и считается, что около пятой части всего "космического" углерода находится именно в составе ПАУ.

Учёные находили "подписи" ПАУ в спектрах инфракрасного излучения, исходящих от относительно холодных объектов — молекулярно-пылевых облаков и туманностей, где идут процессы звездообразования (а значит, и планетообразования, а также… возможные процессы зарождения жизни).

ПАУ были обнаружены на комете Чурюмова-Герасименко с помощью зонда Rosetta. Эти же соединения обнаруживают в составе метеоритов, богатых углеродом, — хондритов.

Чтобы выяснить возможные пути синтеза ПАУ из более простых составляющих и другой сложной органики в условиях космоса, в ФИАНе на средства мегагранта Минобрнауки РФ был создан Центр лабораторной астрофизики. Руководить им предложили профессору Гавайского университета в Маноа Ральфу Кайзеру.

Что собой представляют ПАУ? Это класс соединений, в структуре которых есть спаянные между собой бензольные кольца. Самый простой ПАУ, состоящий всего из одного кольца — это бензол. Кольцо образовано шестью атомами углерода, и это очень красивая симметричная структура.

Бензольное кольцо. Красота симметрии.
Иллюстрация Wikimedia Commons.

В ходе последней работы исследователи ФИАН и их коллеги из США пришли к выводу, что полициклические ароматические углеводороды могут образовываться в ходе радикально-радикальных реакций при экстремально низких температурах.

Для этого учёные сначала провели сложные расчёты на компьютерах, а затем провели эксперименты по сталкиванию между собой бензильных радикалов в лабораторных условиях в условиях, максимально приближенных к условиям глубокого космоса.

В продуктах реакций учёные нашли ПАУ (а именно антрацен, C₁₄H₁₀), которые образовались в результате радикально-радикальной реакции. Как выяснили исследователи, в ней участвовали два больших циклических бензильных радикала. Это путь образования молекулы антрацена ранее был неизвестен науке.

"[Это открытие] представляет собой фундаментальный сдвиг в современной парадигме синтеза многокольцевых структур в газовой фазе, расширяя наше понимание происхождения и эволюции углеродистого вещества во Вселенной", — рассказывает соавтор исследования доктор физико-математических наук Валерий Азязов, заместитель руководителя Центра лабораторной астрофизики ФИАН.

В земных условиях ПАУ образуются при высокой температуре, например, при горении топлива в камерах сгорания двигателей или во время пожаров.

Однако в космосе очень-очень холодно, зато провоцировать образование ПАУ могут высокоэнергетические галактические космические лучи.

Они разбивают молекулы на сотни и тысячи радикалов, которые затем формируют новые химические связи и соединения, в том числе сложные органические молекулы.

Нынешнее открытие интересно ещё и тем, что представляет собой ещё один аргумент в пользу гипотезы, что органические молекулы, необходимые для зарождения жизни, широко распространены во Вселенной. Это открытие в том числе означает, что живые организмы могут возникнуть во многих уголках космоса.

"Сто лет назад и даже меньше мы считали космос безжизненным, думали, что в космическом пространстве есть только атомы и простые молекулы: вода, углекислый газ, кремниевая или углеродная пыль, ‒ говорит Азязов. ‒ Всё это находится в экстремальных условиях: жуткий холод и губительное космическое излучение или, наоборот, высокие температуры и давления в недрах звёзд и их окружениях".

Долгое время считалось, что в таких условиях, радикально отличающихся от земных, появление сложных органических молекул было невозможно. Что уж говорить о зарождении жизни: для неё уж точно понадобилась бы "тихая гавань", в узкой зоне обитаемости звезды, в которую в своё время по счастливому стечению обстоятельств попала Земля.

Теперь же учёные находят всё больше доказательств тому, что это представление не верно.

Благодаря современным мощным телескопам, мы знаем, что во Вселенной есть множество сложных органических соединений — первых кирпичиков органической жизни, которые способны дать старт развитию жизни во многих уголках безграничного космоса.

Статья авторов исследования вышла в уважаемом научном издании Nature Communications.
Автор: ЮЛИЯ РУДЫЙ

https://smotrim.ru/article/2697255

Этой весной исполнилось бы 90 лет легендарному советскому и российскому астроному, академику Николаю Кардашеву, одному из основателей отечественной радиоастрономии.

Николай Кардашев понимал, что интерферометры должны шагнуть в космос
Фото: Предоставлено «Астрокосмический Центр ФИАН»

Радиоастрономы изучают космос, принимая и анализируя космические радиоволны. Эти волны испускают самые разные небесные тела, от миниатюрных нейтронных звезд до гигантских галактик, от привычного Солнца до экзотических черных дыр — точнее, облаков падающего на них вещества.

Николай Кардашев включился в эти исследования со студенческой скамьи и до последнего дня оставался на переднем их крае.

Сын репрессированных

Николай Кардашев родился в Москве 25 апреля 1932 года, в семье Семена Брике и Нины Кардашевой. Семен Брике работал в Коминтерне и ЦК ВКП(б), Нина Кардашева вступила в партию тоже еще до Октябрьской революции.

В кровавом 1937 году Семен Брике был расстрелян. Нина Кардашева, член семьи «врага народа», была отправлена в лагерь, а затем в ссылку. Пятилетний Коля попал в детский дом, откуда его с трудом вызволила тетя, сестра матери.

Будущий академик рано начал самостоятельную жизнь. После войны, подростком, он долго жил в большой коммунальной квартире без единого родного человека. С матерью снова увиделся только в 1954 году, когда она отбывала ссылку в Муроме.

Интерес к науке о Вселенной зародился у него в шестилетнем возрасте. Толчком послужил первый визит в Московский планетарий (мальчик попал на лекцию о Джордано Бруно) и попытка подсчитать… нет, не сколько звезд на небе, а сколько у этих звезд концов (лучей): пятиконечные они или еще какие-нибудь? В 12-летнем возрасте Николай стал посещать кружок юных астрономов при Московском планетарии. Из этой колыбели вышли многие отечественные астрономы.

В 1950 году Кардашев поступил на астрономическое отделение механико-математического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. Можно только представить, как волновался при поступлении сын репрессированных родителей. Уже в преклонных годах занимавший множество высоких постов академик называл поступление в МГУ самым значительным моментом в карьере.

На гребне радиоволны

Студенческая юность Кардашева пришлась на эпоху тектонического сдвига в астрономии.

Представьте себе, что зоологи не имеют возможности не только препарировать животных, но даже и прикасаться к ним. Все, что им доступно — разглядывать зверей в бинокль. Много ли в этом случае мы знали бы об анатомии и физиологии братьев наших меньших? Исследователи далеких звезд и галактик находятся именно в таком положении.

Сегодня ученые наблюдают Вселенную во всех диапазонах, от радиоволн до гамма-лучей, улавливают элементарные частицы космического происхождения и даже гравитационные волны — словом, используют все мыслимые каналы информации. Но на протяжении тысячелетий единственным мостом между небесными телами и изучающим их человеком был свет. Когда в первой половине XX века обнаружилось, что небесные тела испускают еще и радиоволны, это был первый прорыв астрономов за грань видимого.

Вторая мировая война подстегнула прогресс в радиотехнике. Радиотелескопы 1940-х годов были переделаны из военных локаторов — мечи, перекованные на орала. Радиоастрономия стремительно превращалась из удела энтузиастов-одиночек в финансируемую государством науку. Были основаны первые радиообсерватории, в том числе и в нашей стране.

Курс, на котором учился Кардашев, стал первым, слушающим лекции по радиоастрономии. Читал их один из первопроходцев в этой области Иосиф Шкловский. Николай Кардашев оставался учеником и другом Шкловского вплоть до его безвременной кончины в 1985 году. Под его руководством он сделал кандидатскую диссертацию (1959 год), оказавшуюся столь фундаментальной, что ее — редчайший случай! — через несколько лет после защиты засчитали как докторскую.

Уже в этой диссертации проявилось огромное научное дарование Кардашева. Он продемонстрировал, как по излучению космического радиоисточника оценить его возраст. Ученый решил нетривиальную задачу, учитывая, что время жизни небесных тел исчисляется миллиардами лет.

В той же диссертации он теоретически предсказал рекомбинационные радиолинии (один из видов излучения межзвездного газа). Наблюдатели открыли это явление лишь в 1964 году. В 1988 году первооткрыватели рекомбинационных радиолиний, в том числе Николай Кардашев, получили Государственную премию СССР. Для него это была уже вторая Государственная премия. Первую он получил в 1980 году за научное руководство наблюдениями на радиотелескопе, установленном на борту орбитальной станции «Салют-6».

В 1960-е годы Николай Кардашев фактически предсказал пульсары — нейтронные звезды с мощным магнитным полем. Через несколько лет они были открыты наблюдателями и остаются для радиоастрономов классическим объектом изучения.

По окончании университета Кардашев работал в Государственном астрономическом институте им. П. К. Штернберга МГУ. В 1967 году он перешел в только что созданный Институт космических исследований (ИКИ), где возглавил лабораторию, а потом стал заместителем директора.

В 1990 году большая группа сотрудников ИКИ во главе с Кардашевым перешла на работу в Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Эта группа объединилась с сотрудниками лаборатории радиоастрономии ФИАН. Так возник Астрокосмический центр ФИАН (АКЦ ФИАН). Николай Кардашев был бессменным руководителем АКЦ с момента создания центра и до своей кончины. Частью АКЦ стала и давно существовавшая при ФИАНе Пущинская радиоастрономическая обсерватория (ПРАО). Ниже мы встретимся с ее сотрудниками и услышим их воспоминания о Николае Кардашеве.

Объединяя континенты

Бедой радиотелескопов было плохое разрешение (способность различать тонкие детали). Это связано с самой природой радиоволн, которые на несколько порядков длиннее световых волн. Радиотелескопы можно сделать более «зоркими», объединяя их в особые системы — интерферометры.

Простейший интерферометр представляет собой два радиотелескопа, сигналы с которых перемножаются друг на друга. Благодаря этому две антенны, разнесенные, скажем, на сто километров, работают как единое целое. Такой дуэт дает некоторую (правда, неполную) информацию о деталях, которые различил бы циклопический стокилометровый телескоп.

Даже неполные данные о тончайших деталях небесного тела — гораздо лучше, чем никаких данных. А ведь сто километров — не предел. Можно разнести составляющие антенны на тысячи километров, установить их на разных континентах.

Но как объединить и перемножить сигналы с далеких друг от друга антенн? В первых интерферометрах телескопы соединялись друг с другом попросту кабелем. Понятно, что протянуть кабель на сотни и тем более тысячи километров — дорогое удовольствие.

Советские радиоастрономы предложили гениальное решение. Сигнал на каждом телескопе нужно записывать независимо и снабжать метками точного времени, а перемножать записи уже постфактум.

По воспоминаниям высококвалифицированного главного научного сотрудника ПРАО Рустама Дагкесаманского, эту идею высказал Леонид Матвеенко. В 1965 году он изложил свои соображения в научной статье, соавторами которой были Геннадий Шоломицкий и Николай Кардашев.

«Кардашев сыграл существенную роль в этой работе — с его эрудицией, с его в хорошем смысле слова фантазией, с его умением представить, во что это в конце концов может вылиться»,— считает Дагкесаманский.

Эта работа проложила путь интерферометрическим сетям из десятков телескопов, разбросанных по разным континентам. На счету межконтинентальных интерферометров множество открытий и прорывов. Например, нашумевшее первое изображение горизонта событий черной дыры было получено в 2019 году с помощью именно такой системы.

Зоркость космического масштаба

Николай Кардашев смотрел даже не в завтрашний, а в послезавтрашний день. Межконтинентальные сети телескопов были еще новинкой, а он уже понимал, что интерферометры должны шагнуть в космос. Уже в 1978 году началась разработка интерферометра, один из телескопов которого будет находиться на искусственном спутнике Земли. Расстояние между антеннами превысит диаметр земного шара, а значит, и разрешение интерферометра станет поистине фантастическим. Проект получил название «Радиоастрон».

«Проект этот, я бы сказал, грандиозный,— говорит Дагкесаманский.— Когда вспоминаешь, что он был задуман в 1970-е годы, понимаешь, насколько прозорлив был Николай Кардашев. Он предвосхитил будущее интерферометров, следующий шаг, не ограниченный размерами Земли».

Пущинская обсерватория внесла весомый вклад в проект. Рустам Дагкесаманский, долгие годы занимавший пост директора ПРАО, постоянно контактировал с Кардашевым.

«Руководящая роль Кардашева в проекте "Радиоастрон" ощущалась во всем,— делится воспоминаниями Дагкесаманский.— Он был идейным, а ни в коем случае не чисто формальным лидером. И отношение к нему наших зарубежных коллег было очень и очень уважительным. Несомненно, с ним очень считались».

Судьба проекта оказалась трудной. Намеченный запуск не состоялся из-за распада СССР. Грянули трудности 1990-х годов. А в 1997 году Япония запустила собственный наземно-космический интерферометр HALCA. Этот проект был очень похож на «Радиоастрон», каким тот был задуман изначально.

Конечно, это не обессмысливало замысел отечественных астрономов. Во Вселенной хватит объектов и на дюжину таких инструментов. Но все-таки миссия «Радиоастрона» теряла уникальность.

И тогда Кардашев принял волевое решение. Он перекроил орбиту спутника, увеличив максимальную дистанцию между антеннами на порядок: до 350 тыс. км, что почти равно расстоянию до Луны. Благодаря этому максимальное разрешение обновленного «Радиоастрона» составило 8 угловых микросекунд — абсолютный рекорд за всю историю астрономии.

Было бы лукавством сказать, что столь кардинальная перекройка проекта была встречена с единодушным одобрением. Решение Кардашева ломало готовые планы, порождало множество технических трудностей. Но он не любил компромиссов, когда дело касалось научных замыслов.

«Он был очень тверд в осуществлении своих планов. Дело в том, что все свои идеи он вынашивал, пропускал через себя,— поясняет Дагкесаманский.— Его оценки, что будет способствовать работе, а что будет ее тормозить, были, насколько я могу судить, безукоризненны. Поэтому у него были серьезные основания отстаивать свою позицию, свою точку зрения».

«Радиоастрон» полетел только в 2011 году, но оправдал самые смелые ожидания. В работе с орбитальной антенной поучаствовало 58 радиотелескопов со всего мира — почти каждый инструмент, подходивший по характеристикам. За семь с половиной лет интерферометр наблюдал 250 космических объектов, собрал 4 петабайта данных и попал в Книгу рекордов Гиннесса как самый большой телескоп в истории. Это был триумф. Но почивать на лаврах было не в правилах Кардашева. Он уже работал во главе нового проекта «Миллиметрон». Эта миссия пока остается в стадии разработки.

Николай Кардашев, увы, уже не увидит ее реализации.

Понятия морали и добра

Можно еще долго перечислять достижения, награды и звания Николая Семеновича Кардашева. Академик, кавалер ордена Почета, в течение долгих лет вице-президент Международного астрономического союза… Но попытаемся рассказать и о его человеческих качествах.

Никогда не теряя строгого реализма ученого, он вместе с тем имел смелость заглядывать за горизонт неведомого, размышлять о том, чего не знает никто.

В 1964 году он опубликовал работу «Передача информации внеземными цивилизациями». В ней будущий академик разбил гипотетические внеземные сообщества на три типа: освоившие энергию в масштабах своей планеты, своей звезды и своей галактики. Кардашев размышлял, как мы могли бы выйти на связь с представителями каждого из трех типов. Он всю жизнь оставался энтузиастом поиска радиосигналов от инопланетян.

Кардашева привлекала теория мультивселенной. Согласно этой теории — вполне серьезной, хотя и с трудом поддающейся проверке,— известная нам Вселенная лишь одна из многих. Из одной вселенной в другую могут вести «кротовые норы» — гипотетические туннели в пространстве-времени. Кардашев пытался рассчитать, как выглядел бы вход в такой туннель для астронома-наблюдателя.

«Он все время был погружен в науку, жил этим. Мог позвонить в субботу или воскресенье и спросить что-нибудь,— вспоминает высококвалифицированный главный научный сотрудник ПРАО Валерий Малофеев.— Круг научных интересов у него был широчайший. Мне кажется, он читал все, что публиковалось по астрономии и астрофизике. Каждый день он начинал с того, что просматривал научные новости».

Смелый в исканиях и твердый в осуществлении замыслов, в жизни Николай Кардашев оставался скромным, тактичным и доброжелательным.

«Он первым приходил на работу. Начальник, академик приходил на работу первым! Однажды я приехал в АКЦ рано утром. Выходит уборщица и говорит: зачем, мол, вы пришли, никого нет, кроме Николая Семеновича»,— делится воспоминаниями Малофеев.

«У него был очень широкий круг интересов, и он интересовался людьми, научными сотрудниками, даже самыми молодыми. Он знал практически всех сотрудников Пущинской обсерватории. В частности, меня он знал уже года через два после того, как я начал работать»,— удивляется заместитель директора ПРАО по научным вопросам Игорь Чашей.

Автор этих строк имел честь защищать кандидатскую диссертацию в совете под председательством академика Кардашева. Молодому диссертанту запомнилось доброжелательное внимание мэтра.

Валерий Малофеев тоже подтверждает это впечатление: «Он очень доброжелательно слушал любой доклад. Молодой был докладчик или известный, Николай Семенович никогда не старался показать, что он-то знает больше и что человек может в чем-то ошибаться. Всегда задавал вопросы. И его вопросы всегда были очень по теме, он старался смотреть в суть явлений».

Космический размах мышления и душевный такт сочетались в Николае Кардашеве неслучайно. Однажды он сказал, обсуждая проблему внеземных цивилизаций: «Понятия морали и добра универсальны, как теорема Пифагора. Цивилизации не выживают, если они не следуют этим понятиям».

Николая Кардашева не стало 3 августа 2019 года. И хотя астроному не пристало впадать в суеверие, кажется, что в этот момент где-то во Вселенной зажглась ослепительная звезда.

Анатолий Глянцев, кандидат физико-математических наук

https://www.kommersant.ru/doc/5368415