Сибирские ученые обсудили флагманские научные проекты региона

Научная часть расширенного, итогового в этом году, заседания Президиума СО РАН была посвящена обсуждению трех крупных проектов, реализуемых под эгидой Сибирского отделения: Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук и Большой научной экспедиции.

Евгений Левичев Евгений Левичев

Директор ЦКП СКИФ член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев рассказал о реализации проекта «Сибирский кольцевой источник фотонов». СКИФ будет четвертым источником СИ четвертого поколения в мире. Предполагается обеспечить рекордные параметры: минимальный иммитанс и максимальную яркость. В конце 2024 года планируется запустить синхротрон с шестью первыми станциями. Ученый отметил, что конструкция синхротрона позволяет сделать до 46 выходов СИ, то есть около 46 потенциальных станций, в том числе для работы в жестком рентгеновском диапазоне.

«По строительству было сделано довольно много — это и разработка котлованов, и подготовка для заливки фундаментов. Однако оказалось, что геологические изыскания и моделирование фундаментных систем были проведены недостаточно тщательно — фундаменты могут накреняться друг относительно друг друга, причем достаточно сильно», — сказал Евгений Левичев. Ученые нашли способ, позволяющий решить эти проблемы. Уже в начале января можно будет начать заливку бетона и возведение стен инжектора и корпусов для работы с пучком. 

Имеется два контракта с Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН: на инжектор и накопительное кольцо. ИЯФ должен был сдать их до июня, но появились проблемы, связанные с санкциями. С марта 2022 года ряд зарубежных компаний отказались от поставки оборудования и материалов. Для решения этой проблемы ученые используют все варианты: изменение логистических схем, поиск аналогов в других странах и собственные разработки и производство. Из-за этого сроки сдвинулись примерно на год, но исследователи надеются успеть к концу 2024 года. Для инжектора сделано почти 90 % оборудования, для накопителя — первые образцы начинают выходить из цеха.

В конце лета этого года были заключены первые контракты по станциям, основными изготовителями которых станут организации Сибирского отделения. «Две станции предполагалось почти полностью закупить за рубежом, но из-за санкций это сейчас невозможно. Решено было укомплектовать их оборудованием ускорительного комплекса ВЭПП-4 (его после запуска СКИФ планируется разобрать), которое примерно на 80 % отвечает заявленным требованиям. Они будут размещены на поворотных магнитах, так что, когда проблемы с изначально запланированными станциями будут решены, мы получим не шесть, а восемь станций первой очереди», — отметил Евгений Левичев.

Директор ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» академик Валерий Иванович Бухтияров затронул проблему разработки научных программ, которые будут реализованы с использованием синхротронного излучения. «Мы готовим научное сообщество. Для этого организованы семинары, где обсуждались актуальные исследования с помощью СИ, параллельно ведется работа со многими научными институтами и университетами», — рассказал ученый. 

Он отметил, что во второй очереди ЦКП СКИФ приоритетными станут две станции Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор», которые войдут в одно здание со всеми необходимыми уровнями биозащиты. 

Андрей Медведев Андрей Медведев

Рассказывая о том, как прошел 2022 год для создателей Национального гелиогеофизического комплекса РАН, директор Института солнечно-земной физики СО РАН член-корреспондент РАН Андрей Всеволодович Медведев напомнил о том, что главная задача НГГК — исследование солнечной активности и атмосферы Земли. «Потоки вещества и энергии, обдувающие нашу планету, оказывают большое влияние на всю жизнь на ней, — отметил ученый. — В физическую систему Солнце — Земля включены многочисленные нелинейные, весьма динамичные процессы. Знание и умение предсказывать солнечные события, воздействующие на Землю, — это одна из общепризнанных и крайне сложных задач современной физики».

Научный руководитель проекта академик Гелий Александрович Жеребцов акцентировал, что главной особенностью НГГК РАН является его компактность в плане расположения отдельных устройств и приборов на территории, чтобы охватить исследованиями весь комплекс событий и явлений в разных диапазонах, но примерно в одном месте планеты.

В 2022 году завершен первый этап воплощения НГГК. Введен в эксплуатацию комплекс оптических инструментов в поселке Торы (Республика Бурятия). Его фундаментальные задачи — исследование атмосферных и ионосферных процессов и явлений, а прикладные — измерение профильных характеристик температуры, ветра, потоков энергии, аэрозолей, содержания атомов, молекул, ионов, электронов в естественных условиях и при гелиогеофизических возмущениях различной природы. «Здание комплекса имеет интересную форму, оно обтекаемое с точки зрения розы ветров — это нужно, чтобы избежать дрожания высокоточной оптической аппаратуры, — рассказал А. Медведев. — В куполах на крыше здания расположены подъемники и современное высокоточное оборудование. На комплексе проводятся интересные семинары для молодежи, обучаются специалисты из Томска, Якутска, Иркутска, Москвы».

Практически готов многоволновой радиогелиограф в урочище Бадары (Республика Бурятия) — с его помощью специалисты смогут произвести томографию солнечной короны, снять объемные изображения протуберанцев в радиодиапазоне, подробно изучать солнечный ветер. Полная сдача объекта предполагается в 2023 году, однако после этапа тестирования оборудования уже есть результаты, заинтересовавшие научную общественность. В частности, это изображения Солнца в яркостных температурах, полученные на двух антенных решетках радиогелиографа в диапазоне 3—6 и 6—12 ГГц, а также микроволновые спектры источников излучения этой области. 

Андрей Медведев сообщил, что в федеральном бюджете на 2023 год и на плановый период 2024—2025 годов предусмотрено финансирование на реализацию объектов второго этапа НГГК РАН: начало в следующем году строительно-монтажных работ по объекту «Солнечный телескоп-коронограф» и проектно-изыскательских работ по объектам «Система радаров», «Лидар», «Нагревный стенд» и «Центр управления и обработки данных». Последний будет располагаться в Иркутске и играть ключевую роль в мониторинге и прогнозе состояния околоземного космического пространства.

«Комплекс создается для обеспечения мирового приоритета отечественной науки (с перспективой 20—25 лет) в области фундаментальных знаний о природе солнечной активности, о процессах в физической системе Солнце — Земля, о структуре обратных связей в системе литосфера — атмосфера — ионосфера — магнитосфера», — резюмировал А. Медведев и подчеркнул, что НГГК направлен на опережающее развитие исследований в области физики Солнца и физики околоземного космического пространства. Эти работы очень важны для решения фундаментальных и прикладных задач в интересах безопасности государства и развития новых космических технологий. 

Виктор Глупов Виктор Глупов

Научный руководитель Большой научной экспедиции директор Института систематики и экологии животных СО РАН член-корреспондент РАН Виктор Вячеславович Глупов рассказал об итогах БНЭ, которая была посвящена базовым исследованиям биоразнообразия экосистем, расположенных близ геолого-разведочных, добычных, обогатительных, металлургических, транспортно-логистических и энергетических объектов ПАО «ГМК “Норильский никель”» в 2021—2022 гг.

«“Норникель” предложил нам провести работы по изучению биоразнообразия территорий, расположенных в зоне влияния компании, и оценить ее воздействие на местные экосистемы, — пояснил В. Глупов. — В реализации этого масштабного проекта были задействованы более ста человек из 13 научно-исследовательских, образовательных и природоохранных организаций».

Площадь исследованных территорий была свыше 73 000 кв. км. Ученые установили границы зон воздействия на участки, прилегающие к промышленным объектам компании «Норникель», определили текущее состояние биоразнообразия и эталонные участки с исходными для исследуемых площадей типами сообществ животных за пределами радиуса негативного воздействия.

Специалисты обозначили негативные факторы и угрозы биоразнообразию со стороны производственных объектов компании. «В целом по совокупности данных, полученных при анализе разных групп организмов, почв и растений, общий радиус воздействия комплекса предприятий “Норникеля” в различных районах Норильска на биологическое разнообразие не превышает 5—10 км, — отметил научный руководитель БНЭ. — Однако по одногодичной информации не представляется возможным выявить точную конфигурацию всех зон разной степени воздействия. Тем не менее на основе анализа полученной информации выделен пояс значительного воздействия на биоразнообразие, который включает территорию санитарно-защитной зоны предприятий. В зоне значительного воздействия выявлено явное нарушение структуры сообществ всех исследованных таксономических групп организмов и обеднение их видового состава. Пояса среднего и незначительного воздействия по показателям разнообразия слабо отличаются друг от друга и от фоновых территорий. Здесь сохраняется многовидовая структура и относительно более высокое обилие разных видов. При этом видовое разнообразие, а также численность животных вне зоны значительного воздействия слабо зависят от удаленности от промышленных объектов компании и в большей степени связаны с разнообразием биотопов на том или ином участке». 

К основным негативным техногенным факторам, влияющим на современное состояние биоразнообразия в районе размещения объектов компании, специалисты БНЭ относят глобальное и локальное загрязнение среды выбросами предприятий. Оно способно трансформировать растительный покров, включает загрязняющие вещества в пищевые цепи, а также нарушает естественную жизнедеятельность животных. Другой важный антропогенный фактор, по словам В. Глупова, — это механическое нарушение микроландшафта и почвенно-растительного покрова, приводящее к фрагментации экосистем, формированию квазиприродных и искусственных местообитаний и сообществ организмов. 

Ранее итоги БНЭ обсуждались на общественных слушаниях в Чите и Норильске, Мурманске, а также были представлены в Общественной палате Российской Федерации.

По итогам обсуждения докладов были составлены проекты постановлений Президиума СО РАН о поддержке всех трех проектов.

«Наука в Сибири»

Фото Юлии Поздняковой