От Большого взрыва до гиперзвуковых ракет и подводных газовозов: на Конгрессе молодых ученых обсуждали открытия, которые изменяют мир
Вы знали, что в одном стакане морской воды содержится столько же энергии, как в 10 бочках бензина? Все потому, что в морской воде встречается дейтерий — изотоп водорода, который будет использоваться в качестве топлива в термоядерных реакторах. И этого топлива в океане хватает на 10 миллиардов лет — это больше, чем «гарантированное» существование Солнечной системы. Дело осталось за малым — придумать, как удерживать в реакторе вещество, разогретое до состояния плазмы…
Темы такого калибра обсуждали на площадке IV Конгресса молодых ученых (КмУ), который проходит эти дни в Сочи. В Университете Сириус собралось около 7000 начинающих исследователей из 60 стран мира.
Шлем Дополненной Реальности Для Танкиста
На территории центра расположилась традиционная выставка Конгресса, где более 50 ведущих российских компаний и университетов рассказывали о своих достижениях. Разброс тем — от термоядерного синтеза, о котором говорили на площадке “Росатома”, до создания высокотехнологичных лекарств и трансформации системы образования, которая стала неизбежна с появлением искусственного интеллекта и ChatGPT. А были среди избранных и предельно прикладные. Например Омский автомобильно-инженерный институт представил опытный танковый шлем с функцией дополненной реальности. Эта система технического зрения дает командиру танка полный панорамный обзор: он видит не только картинку с внешних видеокамер боевой машины, но и вид поля боя с высоты птичьего полета, которую обеспечивает квадрокоптер. А кроме того, нейросеть обучена распознавать на месте расположение других боевых машин — и своих и противников. От взгляда танкиста теперь ничто не укроется.
Но главное, для чего организаторы собрали в одном месте гениев завтрашнего дня — это заглянуть за линию научного горизонта. Помочь молодежи выбрать для себя поле деятельности или задачу, решение которой определит по какому пути пойдет человечество.
ОТКУДА ПОШЛО ВЫРАЖЕНИЕ — “ПРОЛЕТЕТЬ, КАК ФАНЕРА НАД ПАРИЖЕМ”?
Один такой вербовочный пункт открыл на полях КмУ Михаил Ковальчук, президент НИЦ «Курчатовский институт». Он заманивал талантливую молодежь в свои сети на сессии, которая была посвящена новым материалам, как важнейшей составляющей технологического лидерства России.
— Прогресс человечества неразрывно связан с созданием новых материалов, — утверждает Михаил Ковальчук. — Возьмите авиационную технику. А вы знаете, что первые самолеты делали из фанеры? Склеенные вместе листочки дерева это первый в мире композиционный материал, и он был создан специально для авиации (отсюда выражение “пролететь, как фанера над Парижем” — Ред). Потом появлялась сталь, потом алюминий, потом титанг. И каждый раз появление нового материала означало революцию в авиации. Эпоха титана — это первый в мире сверхзвуковой самолет, им стал наш Ту-144, который сейчас готовят к реинкарнации. Когда СССР разрабатывал свой космический челнок “Буран” для него было создано 40 новых материалов и он смог совершить свой единственный полет, потому что когда корабль входил в плотные слои атмосферы, обшивка выдерживала температуру 1600 градусов.
Затем ученые перешли к гибридным материалам, к керамике и это позволило нам получить гиперзвуковое оружие. Гиперзвуковой комплекс “Кинжал” создан благодаря тому, что в России умеют делать материалы, которые работают при температуре 2000 градусов. Значит, следующая технологическая революция — это материалы, которые выдерживают 3000 градусов. За ними будущее! Если достигнем этого рубежа первыми, то сохраним технологическое лидерство и суверенитет.
Как ИЗ ХАОСА СОЗДАЕТСЯ Новый МИР?
Чтобы сделать этот шаг ученым надо заглянуть дальше внутрь материи, подсмотреть как природа создает новые материалы. Найти ответ на ключевой вопрос мироздания: как из хаоса Большого взрыва, с которого началось существование Вселенной, родился существующий порядок в том числе и на уровне структуры вещества?
ХХ век стал эпохой изучения упорядоченных материалов, таким, например является кристалл кремния — на нем строится вся современная электроника. В XXI веке наука двигается в сторону изучения неупорядоченных материалов, а они устроены значительно сложнее: если в ячейке кристалла кремния 8 атомов, то в ячейке кристалла белка — сотни тысяч атомов.
Чтобы получить новое знание страна строит мощные и дорогостоящие исследовательские установки класса мегасайз. Это реактор ПИК для изучения нейтронного излучения и объекты микромира, синхротрон-лазер «Сила», Сибирский источник фотонов «СКИФ» и другие.
ЗАЧЕМ НУЖЕН АТОМНЫЙ ПОДВОДНЫЙ ГАЗОПРОВОД?
По словам Михаила Ковальчука на строительство установок мегасайз выделены сотни миллиардов рублей, и в ближайшие 5-6 лет у России будет лучшая в мире инфраструктура, которая обеспечит нам технологический прорыв.
Новые материалы дадут толчок для развития космоса, атомной энергетики и авиации. К примеру, если увеличить срок службы спецматериалов для корпусов АЭС с 30 лет до 60, то можно получить колоссальный экономический эффект. Ждут новых материалов и подводники. Потому что реактор для атомной субмарины и наземной АЭС это две большие разницы. Под водоразделом нейтронного излучения стенки реакторов становятся хрупкими. На АЭС эту проблему решить просто: увеличить толщину стенки, ведь масса и размер на земле не имеют большого значения. А под водой можно рассчитывать только на новые материалы. Из них, кстати, зависят перспективы нового вида субмарин — атомных подводных газовозов. По сути, это проект подводного газопровода, он поможет нам преодолеть санкции и позволит плавать под льдами Северного морского пути, говорит Михаил Ковальчук. Это безопаснее, чем использовать для транспортировки газа огромные танкеры.
