Архив рубрики: Технологии

Технологии

«Мессояха» выбирает сильных

Томские студенты прошли практику в Арктике

Восточно-Мессояхское месторождение в Ямало-Ненецком автономном округе стало площадкой для стажировки слушателей совместной программы газовиков и ТПУ «Бурение нефтяных и газовых скважин». После практики некоторые студенты сразу получили от «Мессояханефтегаза» предложение о трудоустройстве.

На стажировку отправились шестеро слушателей программы. С  сентября 2022 года эта программа будет перезапущена и трансформируется в магистерскую программу «Технология строительства нефтяных и газовых скважин». Студенты обновленной программы пройдут интенсивное обучение в модульном формате в течение первого года, а второй год будет полностью посвящен практической работе.

На Восточно-Мессояхском месторождении практиканты в течение нескольких недель оттачивали практические навыки супервайзинга бурения и сопровождения операций по ремонту скважин. Программа стажировки была плотной: по восемь часов в день слушатели вместе с наставниками проводили на производственных площадках, знакомились с нормативными документами и базами данных нефтедобывающего предприятия, соотносили теоретические знания с реальными процессами, а в конце рабочего дня анализировали увиденное и могли обсудить возникшие вопросы с кураторами стажировки. 

– Партнерство с Томским политехническим университетом – это тот случай, когда сотрудничество приносит ценность всем участникам процесса: студенты получают целевые практические навыки, глубокое понимание основ и компонентов реального производственного цикла, бизнес же может сконцентрироваться на подборе перспективных специалистов с высоким потенциалом. Стажировка в «полевых условиях» хорошо подсвечивает все скиллы, которыми обладают студенты: от кросс-функциональных навыков до умения мыслить широко и применять знания на практике. Когда имеешь дело с выпускниками Томского политеха, выбор сделать всегда сложно, настолько высока их профессиональная инженерная подготовка, но результат всегда выше ожиданий: каждый специалист, которого мы приглашаем на работу в «Мессояханефтегаз», усиливает команду предприятия и вносит существенный вклад в повышение общей эффективности нефтедобычи, – говорит директор по вводу новых мощностей «Мессояханефтегаза» Борис Иванов.

Все участники партнерской образовательной программы должны будут подготовить и защитить индивидуальный проект, предлагающий решения по актуальной проблематике нефтегазового дела. Один из слушателей программы Константин Гущин приступил к разработке темы оптимизации технических решений для капитального ремонта скважин на Восточно-Мессояхском месторождении и уже получил предложение о работе от руководства «Мессояханефтегаза».

– На всем протяжении программы нашими наставниками выступали практикующие эксперты «Газпром нефти»: мы разбирали реальные бизнес-кейсы и решали практические задачи, максимально приближенные к проблематике эксплуатируемых месторождений. Это то самое целевое обучение, о котором мечтает каждый студент, ориентированный на профессиональное развитие в выбранной области. Стажировка на Восточно-Мессояхском месторождении стала важным элементом этого образовательного паззла, в котором сложились теория, практика, понимание профессии. Рад, что скоро стану частью команды «Мессояхи», которая активно развивается и реализует столько интересных проектов по разработке трудноизвлекаемых запасов Заполярья, – рассказывает Константин.

Руководитель программы обу­чения, инженер лаборатории геологии  ТПУ Дмитрий Коношонкин уверен – Мессояха пошла студентам на пользу:

– Практикоориентированные программы подготовки специалистов нефтегазового дела, которые мы сегодня реализуем в партнерстве с «Газпром нефтью», помогают не только готовить инженеров мирового уровня, чьи компетенции отвечают самым высоким отраслевым стандартам, но и работать над уникальными технологиями бурения и добычи трудной нефти в российской Арктике. Стажировка на действующих месторождениях компании помогает максимально полно усвоить теоретические знания.

По мнению Коношонкина, эффективность такого сотрудничества оценивается достаточно просто – по числу трудоустроенных студентов:

– В прошлом году по итогам программы «Бурение нефтяных и газовых скважин» работу  получили 100 процентов выпускников, в этом году показатель будет аналогичным. Программа стажировки, которую нам предложил «Мессояханефтегаз», была в своем роде уникальна: студенты не только своими глазами увидели, как работает самый северный нефтепромысел страны, но и вместе с наставниками смогли пройти все этапы цикла капитального ремонта скважин, увидеть работу флота ГНКТ, оценить уровень технологичности производственных процессов, осознать ценность, которую могут принести компании. Такой опыт очень помогает нашим студентам получить базовые навыки работы в междисциплинарной команде и адаптироваться к требованиям современного нефтедобывающего бизнеса.

Технологии

Космические старты НИИ АЭМ

Тусуровский модуль управления аккумуляторной батареей будет установлен на новом космическом корабле

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики ТУСУРа изготовил и испытал модуль контроля и управления литий-ионной аккумуляторной батареей для пилотируемого транспортного корабля нового поколения. Устройство создано полностью на российской элементной базе.

НИИ АЭМ изготовил образец специально для нового пилотируемого транспортного корабля. Опытный образец уже прошёл полный цикл испытаний и передан в ведущее предприятие ракетно-космической отрасли для проведения дополнительных испытаний в составе уже всего комплекса.

Аккумуляторные и солнечные батареи – одни из основных элементов системы электропитания космического аппарата, от качества работы и срока службы которых зависит ресурс спутника в целом. А устройство, которое выравнивает напряжение на всех элементах батареи, обеспечивает максимальную выработку мощности и увеличивает её надёжность и срок эксплуатации.

Модуль контроля и управления прошёл три стадии испытаний на базе испытательной лаборатории института: в климатической камере с имитацией влажности и широкого диапазона температур с целью подтверждения его стойкости к транспортировке в различных условиях; в вакуумной камере, где условия приближены к вакууму космического пространства;  на вибростенде, чтобы в дальнейшем он выдерживал вибрацию, которая возникает при запуске ракетоносителя, и при этом осуществлял свое функционирование в штатном режиме.

В данный момент ведётся изготовление дополнительных лётных образцов, которые также будут направлены на испытания и последующую установку на космический аппарат.

Технологии

От стажера до членкора

По итогам выборов в Российскую академию наук членом-корреспондентом РАН по Отделению наук о Земле, специальность «физика атмосферы, климатология», избран директор Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН доктор физико-математических наук Игорь Пташник.

Игорь Пташник родился и вырос в Новокузнецке, по окончании Новосибирского государственного университета получил специальность «физик». По приглашению Геннадия Колбычева в 1984 году молодой специалист приехал в Томск и приступил к работе в Институте оптики атмосферы СО АН СССР в лаборатории флуоресцентных методов исследования под руководством Анатолия Солдатова. За 32 года Игорь Васильевич прошел путь от стажера-исследователя до главного научного сотрудника и стал специалистом мирового уровня в области физики атмосферы. В сфере его научных интересов – молекулярная спектроскопия атмосферных газов, моделирование переноса радиации в атмосфере, в том числе для решения задач климатологии, дистанционное зондирование природных сред.
В 2001–2003 годах Игорь Васильевич жил и работал в качестве приглашенного исследователя в Университете города Рединга в Великобритании. В 2007–2011 годах являлся координатором научного консорциума из восьми научных организаций Великобритании CAVIAR, возглавляемого членом Английского Королевского общества, Нобелевским лауреатом в составе Межправительственной группы экспертов по изменению климата Кейсом Шайном. В 2003 году профессором Шайном и Игорем Пташником были инициированы широкомасштабные экспериментальные и теоретические исследования физической природы континуального поглощения электромагнитного излучения водяным паром в атмосфере Земли (проблема атмосферной физики, которая дискутируется мировым научным сообществом более 50 лет) и его влияния на климат.
Об его собственной научной работе и о работе Института оптики атмосферы, который он возглавляет с 2018 года, мы беседуем с новым членом-корреспондентом Российской академии наук.

 

«Вселенная активно помогала мне в реализации увлечений, посылая замечательных учителей.

Игорь Пташник,
член-корреспондент РАН по Отделению наук о Земле

– Игорь Васильевич, какие из научных направлений ИОА СО РАН вы считаете наиболее актуальными и уникальными?
– Актуальность и уникальность направлений не обязательно совпадают. Основные направления работы нашего института – это радиационные составляющие климата, распространение оптических волн, спектроскопия атмосферы и лазерное зондирование. По этим направлениям работают структурные отделения института, и в каждом отделении есть серьезные достижения. Например, Отделение спектроскопии атмосферы уникально своими теоретиками, которые востребованы на мировом уровне и представляют сегодня самую большую международную команду по наполнению баз данных параметров спектральных линий, используемых мировым сообществом для многих приложений – от экологии, до астрофизики. В Отделении распространения оптических волн создана теоретическая модель и ведутся экспериментальные исследования распространения фемтосекундных лазерных импульсов в атмосфере, разработан метод когерентного сложения лазерных пучков, созданы эффективные программно-информационные средства атмосферной коррекции космических изображений. В Отделении лазерного зондирования разрабатываются лидары для дистанционного изучения состава атмосферы, создан многоканальный измерительный комплекс «Сибирская лидарная станция», уникальная научная установка, позволяющая зондировать атмосферу до высот 90–100 километров. На счету этого отделения – метод дистанционного обнаружения следов взрывчатых веществ с чувствительностью, сравнимой с чувствительностью собачьего носа. Отделение радиационных составляющих климата – если не самое уникальное в мире, то в России – точно; проводимые его сотрудниками исследования сегодня чрезвычайно актуальны и востребованы в связи с проблемой глобального изменения климата. В арсенале отделения – единственная в России сеть многоуровневых вышек на территории Западной Сибири для измерения потоков парниковых газов и единственный в России постоянно действующий самолет-лаборатория, оснащенный уникальным комплексом контактных и дистанционных систем для всестороннего исследования атмосферы и экологического мониторинга.
В 2021 году ИОА СО РАН вместе с Институтом физики атмосферы РАН, Институтом океанологии РАН и ИМКЭС СО РАН выиграл стомиллионный грант Минобр­науки России на реализацию научного проекта мирового уровня на основе уникальной установки «Самолет-лаборатория Ту-134-Оптик». Основная цель проекта – исследования антропогенных и природных факторов изменения состава атмосферы Сибири и Российской Арктики. Планируются измерения и наблюдения не только с борта самолета: запланированы морские экспедиции, измерения на Васюганских болотах, численное моделирование для определения тенденций распространения парниковых газов, создание современных алгоритмов обработки спутниковых данных. Такой комплексный подход – редкость даже в мировой практике.

 

Справка «ТН»

Игорь Пташник называет себя весьма увлекающимся человеком. Во время учебы в Новосибирске его захватило фехтование, занятия которым он продолжал значительное время и в Томске в фехтовальном клубе под руководством прекрасного тренера, вдохновителя и организатора фехтования в нашем городе – Андрея Давыдова.
В двадцать два года Игорь Пташник вдруг страстно захотел освоить игру на скрипке, и в Томске ему посчастливилось найти замечательного учителя – Валерия Дорохова. По 4–5 часов по вечерам молодой ученый упорно занимался музыкой, за полтора года окончил музыкальную школу и играл несколько лет в ансамбле скрипачей Томского университета, где, кстати сказать, и познакомился и со своей будущей супругой.

– Расскажите о ваших личных научных интересах, о наиболее значимых исследованиях, в которых вы принимали участие.
– Много лет я занимаюсь исследованием самого сильного парникового газа в атмосфере Земли – водяного пара. Поскольку водяной пар не относится к парниковым газам антропогенного происхождения, о нем иногда забывают в дискуссиях о потеплении климата. Но именно поглощение водяным паром фактически удваивает любой нагрев атмосферы, вызванный другими факторами. Один из самых интересных аспектов с научной точки зрения – так называемое континуальное поглощение излучения водяным паром. В 2011 году мы доказали экспериментально, что континуальное поглощение водяным паром в окнах прозрачности атмосферы при повышении температуры может в несколько раз превышать значения, предсказываемые моделью MT_CKD, принятой в климатологии. Континуальное поглощение открыто более 100 лет назад, и уже полвека идет дискуссия о том, чем оно вызвано: дальними крыльями линий мономера воды или димерами воды (двумя молекулами воды, объединенными водородной связью). Мне вместе с коллегами из России и Великобритании удалось способствовать значительному продвижению в решении этой проблемы. Мы построили простую модель континуального поглощения на основе известных квантово-химических расчетов и наших экспериментов и доказали значительный вклад димеров воды в это явление.
– У кого вы учились, кто руководил вашими исследованиями на начальном этапе научной работы?
– Первые учителя – это преподаватели Новосибирского гос­университета Сергей Глебович Раутиан, потомственный физик-оптик, заведующий кафедрой квантовой оптики Анатолий Михайлович Шалагин (ныне академик), и другие преподаватели НГУ, которые при этом являлись активно работающими учеными институтов новосибирского Академгородка. Затем, говоря о начале моей работы в ИОА СО РАН, – Станислав Дмитриевич Творогов и Артур Александрович Мицель, под терпеливым и вдумчивым руководством которого я работал над кандидатской диссертацией.
– Кто поддерживал вас на выборах?
– Кандидатом в члены-корреспонденты Российской академии наук меня выдвинули ученые советы ИОА СО РАН и Института солнечно-земной физики СО РАН. Отдельные члены РАН Сибирского отделения также активно поддерживали мое выдвижение, и особенно – академики Гелий Александрович Жеребцов и Николай Александрович Ратахин.
– Что вы можете сказать о своих научных планах и о том, какие основные задачи вы ставите перед институтом?
– В мои личные научные планы входит все-таки добить вопрос о вкладе димеров воды в континуальное поглощение водяного пара в атмосфере, включив так называемые окна прозрачности. Пока мы более-менее расшифровали этот вклад только в полосах поглощения водяного пара. Перед институтом стоят серьезные задачи: научные – сохранение лидирующих позиций в области атмосферно-оптических исследований, освоение новых перспективных фундаментальных и прикладных научных направлений, укрепление экспериментальной базы; и организационные – постепенное и, по возможности, безболезненное омоложение коллектива, поиск промышленных партнеров, выстраивание кооперации с университетами Томска.
– Расскажите, пожалуйста, о научном результате, которым вы более всего гордитесь.
– Это, конечно, доказательство того, что димеры воды вносят значительный вклад в континуальное поглощение водяного пара в полосах поглощения. Это значительный научный результат, который получен нами многократно в ходе очень интересных и масштабных международных исследований в кооперации с учеными из Великобритании, России и Новой Зеландии. С этими исследованиями связан и один очень интересный эпизод. В 2005 году я обнаружил, что самый сильный спектральный отпечаток димеров воды в одной из полос поглощения водяного пара зарегистрирован американским экспериментатором Дарреллом Берчем в 1985 году – задолго до нашего эксперимента в этой полосе; и что интересно, тогда он и не подозревал, что обнаруженные ими пики континуального поглощения обусловлены димерами воды! Это – одно из наиболее ярких впечатлений в моей научной деятельности. В итоге я написал статью «Димеры воды: “неизвестный” эксперимент».

Татьяна Дымокурова
Фото: Никита Гольцов

Технологии

Когда праздник отшумел… Чем радуют томские ученые и разработчики в космические будни

О космических достижениях, новых разработках, интересных фактах и событиях, связанных с освоением космоса, средства массовой информации начинают активно рассказывать, как правило, ближе к Дню космонавтики – дате, мимо которой пройти никак нельзя.

Не эффект, а эффективность

Наша газета не исключение. Например, не так давно «Томские новости» познакомили читателей с замечательным хомячком Хомкой, которого сотрудники лаборатории бизнес-инкубатора ТУСУРа готовили для отправки в ближний космос – стратосферу. Там хоть и нет невесомости, и это вроде как не настоящий космос, но испытаний волне достаточно, чтобы ощутить условия для выживания на высоте. Перенесет их земной путешественник, вернется на Землю – значит, появятся новые знания, которые пополнят копилку уже имеющихся сведений о необъятных возможностях освоения космоса.

Но биоисследования – это маленькая доля того, какой вклад вносят томские ученые в освоение космоса. Мощный научный потенциал, лабораторная и исследовательская база, возможности интеграции вузов, кооперация с государственными корпорациями позволяют вести эту работу системно и последовательно. И она не привязана к каким-либо памятным датам. Хотя естественное желание чем-то удивить и порадовать, сделать что-то такое, чего еще не было, разумеется, всегда остается.

Томские политехники, например, гордятся тем, что в 2017 году с борта Международной космической станции был запущен спутник «Томск-ТПУ-120» – первый космический аппарат, созданный с использованием 3D-технологий и уникальных материалов. В течение пяти месяцев он поддерживал связь с Землей, в том числе и со студенческим центром управления полетом ТПУ.

Однако стремление произвести эффект является отнюдь не главным желанием разработчиков, и повседневная плановая работа во взаимодействии с Роскосмосом, РКК «Энергия», другими вузами Томска позволяет расширить возможности освоения космоса.

Чудодейственный принтер

На днях стало известно, что инженеры Томского политехнического университета завершили разработку первого российского 3D-принтера для печати в условиях невесомости. Работа выполнялась по заказу ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева, которая входит в состав госкорпорации «Роскосмос», совместно со специалистами корпорации и Томского государственного университета.

Два летных образца принтера уже переданы заказчику. По информации Роскосмоса, один из них будет отправлен на Международную космическую станцию (МКС) уже в июне 2022 года. С его помощью российские космонавты смогут делать детали, необходимые для работы с оборудованием станции. Второй образец останется на Земле.

Сообщается, что разработка принтера со всеми необходимыми этапами заняла чуть больше трех лет. Перед специалистами томского политеха стояла задача сделать аппарат, который поз­волит оперативно и непосредственно на станции создавать нужные космонавтам небольшие детали, чтобы их не пришлось доставлять с Земли.

Главный научный и инженерный вызов заключался в том, что 3D-печать в невесомости отличается от земных условий. При печати на Земле гравитация вносит существенный вклад в «склеивание» слоев при послойном формировании детали. Отсутствие гравитации требует изменений и в технологии, и в конструкции принтера.

На инженерах томского политеха была полностью конструкция принтера, электронную начинку разработали ученые Томского государственного университета.

Сложение умов

3D-принтер – это аппарат размером с небольшой аналоговый телевизор. Это блочно-модульная конструкция, все компоненты которой собраны в одном корпусе. По заданной 3D-модели принтер послойно печатает нужный объект из термопластичных полимеров. Детали, изготовленные таким образом, получаются очень прочными, но при этом легкими.

Рабочая камера принтера, в которой непосредственно происходит процесс печати, полностью герметичная. Она оснащена системами терморегулирования, вентиляции, циркуляции и очистки воздуха. Это важно для удаления продуктов термического разложения пластика из атмосферы рабочей камеры и обеспечения безопасности экипажа станции. В обычных принтерах такие элементы не предусмотрены

 – За этой работой стоит труд большого коллектива исследователей и инженеров томского политеха. Это была нетривиальная задача – создать надежное, легкое устройство, работающее в условиях, очень отличающихся от земных, – говорит и.о. ректора ТПУ Дмитрий Седнев.

А вот программное обеспечение было разработано в кооперации с ТГУ. 

– Разработанное учеными и инженерами ТГУ ПО для первого российского космического 3D-принтера позволит участникам космических экспедиций выйти на новый уровень выполнения задач в космосе – с использованием аддитивных технологий, – отметил ректор ТГУ Эдуард Галажинский.

«Научно-технический прогресс двигают люди. С корпорацией «Энергия» мы обсуждаем не только использование томских технологий, которые, конечно, очень важны для ракетно-космической сферы, но и подготовку нового поколения ученых, которое станет достойной сменой сегодняшним светилам.

Сергей Жвачкин, эксгубернатор Томской области

Все – впереди

На самой разработке участие томских политехников в проекте не закончится.

– В будущем мы планируем участвовать в обучении космонавтов 3D-печати, работе с устройством. А когда эксперимент будет проходить непосредственно на борту МКС, планируется, что политехники будут участвовать в обработке результатов, – заверил Дмитрий Седнев.

Сотрудничество компании «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева (ИСС, входит в состав госкорпорации «Роскосмос») и Томского политехнического университета продолжается уже более 50 лет. Оно реализуется не только в подготовке высококвалифицированных кадров, но и в ряде совместных проектов. Одним из основных направлений взаимодействия является космическое материаловедение.

В свое время университетом для фирмы были созданы автоматизированные вакуумные установки для нанесения покрытий на различные узлы и конструкции спутников. За последние годы каждый из партнеров значительно продвинулся вперед. И наиболее интересными оказались те тематики, по которым партнеры до этого момента не сотрудничали. Было принято решение усилить взаимодействие в части создания комплексных цифровых двойников – виртуальных аналогов реальных объектов, дублирующих их в основных характеристиках.

Вторым важным аспектом стал обмен опытом в части аддитивных технологий. В «решетневской» фирме формируется центр для их внедрения в производство. В томском же вузе подобный центр уже есть.

– Он создан на базе только собственного оборудования, – объясняет и. о. ректора ТПУ Дмитрий Седнев. – Более того, у нас накоплен достаточно большой опыт и есть пул специалистов, наших коллег из других университетов и из РАНовских структур, которые нам помогают.

В перспективе, если центры будут оснащены аналогичной техникой, решать многие задачи сообща станет легче. По словам Дмитрия Седнева, это позволит сделать максимально короткой интеграцию специалистов. ТПУ сможет стать для ИСС стабильным ресурсным плечом, то есть помогать в самых разных разработках.

Вклад в общую копилку

С госкорпорацией «Роскосмос» и РКК «Энергия» плотно сотрудничает и ТУСУР. Подписано соглашение о создании инжиниринговых центров по проектированию космических аппаратов.

В ТГУ в числе других ведутся работы по моделированию траектории движения космического мусора, траектории движения астероидов, создаются математические модели процессов, которые происходят в ракетных двигателях.

А еще космическими разработками занимаются и институты Томского научного центра. Нередко исследования проводятся в кооперации с вузами. Как рассказал директор Института физики прочности и материаловедения Евгений Колубаев, совместно с коллегами из университетов ученые института ведут работы по модификации стекол иллюминаторов.

Также осуществляется сотрудничество и с другими предприятиями ракетно-космической отрасли. И тут бы не забыть про наше легендарное предприятие «Полюс», которое работает на космос со дня его основания, еще с советских времен, и вклад которого есть и в запуск космического корабля, обеспечившего первый полет человека в космос. Об этом напоминает томичам макет космического корабля, установленный у проходной предприятия. А еще уместно вспомнить и нашего земляка – космонавта Николая Рукавишникова, не растерявшегося в нештатной ситуации и осуществившего посадку корабля в ручном режиме.

Совместные проекты

Так что Томск с космосом связан не только по праздничным датам и в связи с удачными полетами. В Томске сложилась мощная кооперация между институтами, вузами и предприятиями космической отрасли, которая и позволяет участвовать в широкомасштабных государственных проектах, направленных на получение новых знаний о космосе. И эта работа только набирает обороты.

Технологии

Заправлены в планшеты космические карты

Как томский «Большой университет» осваивает Вселенную

Представители томских вузов и Института физики прочности и материаловедения СО РАН встретились 12 апреля за круг­лым столом, чтобы обсудить вклад «Большого университета» в развитие космической индустрии. Говорили о создании новых технологических решений и подготовке кадров для ракетно-космической отрасли. В рамках «Большого университета» и при поддержке академических институтов и администрации региона томские вузы рассчитывают создать инжиниринговый центр, который займется масштабными проектами для космической отрасли, связанными с малыми космическими аппаратами. Участники круглого стола «Проекты для космоса в «Большом университете Томска», а это ректор ТУСУРа Виктор Рулевский, проректор ТГУ по научной и инновационной деятельности Александр Ворожцов, профессор кафедры радиофизики радиофизического факультета ТГУ Сергей Шипилов, ректор ТГПУ Андрей Макаренко, директор Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Кайрат Манабаев и директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН Евгений Колубаев, также осветили тему импортозамещения в космической отрасли.

 

Выйти на общую траекторию

– Каждый университет Томска имеет свою траекторию в работе, направленной на космическую науку и космическую промышленность. ТУСУР по праву гордится тем, что на протяжении многих лет для предприятий ракетно-космической отрасли разрабатывает и создает самые современные комплексы для предстартовых испытаний космических аппаратов, системы связи и навигации, – сказал, открывая круглый стол, ректор ТУСУРа Виктор Рулевский. – Мы участвуем в разработке технологий для малых космических аппаратов, а наши студенты сами ведут проекты по исследованию ближнего космоса. Всё это значит, что этот праздник еще и повод уверенно смотреть в будущее, продолжать развивать науку, космонавтику и технику. При этом существует солидный пул задач, которые вузы «Большого университета Томска» реализуют совместно, и касается это не только разработок «железа» и программно-аппаратных комплексов для космической отрасли.

Ректор ТУСУРа напомнил, что для «Большого университета» в конце 2021 года состоялся первый практический семинар с госкорпорацией «Роскосмос». Его целью стала актуализация профессиональной целевой подготовки кадров для ракетно-космической отрасли, и в семинаре также участвовали представители порядка ста ведущих организаций.

Кроме того, сообщил Виктор Рулевский, в ближайшее время планируется организовать программу совместных факультативных лекций и курсов, а также совместную магистратуру для студентов «Большого университета Томска», чтобы они могли осваивать те компетенции, которые не предусмотрены в учебном процессе внутри отдельных вузов.

 

Куда дует космический ветер

В Томском государственном университете на космос работают три факультета: физический, радиофизический и физико-технический. Кстати, ФТФ был основан в 1962 году именно как специальный факультет под задачи ракетно-космической отрасли. В 2010 году в составе ФТФ была открыта кафедра «Промышленные космические системы» – на базе АО «Газпром космические системы» в Королёве Московской области. Кафедра создана в рамках договора о стратегическом партнерстве в области современных информационных технологий и инноваций в системе образования между Томским государственным университетом и АО «Газпром космические системы». С тех пор там подготовлено уже несколько десятков специалистов.

– Что касается научной деятельности, ТГУ сотрудничает с РКК «Энергия», НПО Лавочкина, АО «„Информационные спутниковые системы“ имени академика Решетнёва». У нас физики моделируют процессы, которые связаны с космическим мусором, – это и математическое моделирование, и создание различных алгоритмов «работы» этого мусора. Мы всегда славились специалистами по математическому моделированию процессов в ракетных двигателях. У нас, пожалуй, лучшая мировая школа по расчетам течений в соплах, – рассказал проректор ТГУ по научной и инновационной деятельности Александр Ворожцов.

Еще один представитель гос­университета, профессор кафедры радиофизики Сергей Шипилов, рассказал об опыте РФФ в изучении и развитии космической отрасли.

– Началось все с дистанционных методов зондирования планет с помощью советских автоматических межпланетных станций «Венера». Сейчас мы их используем в том числе для Земли. Была создана кафедра космической физики и экологии, где исследуются межпланетная плазма, космический ветер. Кроме того, в настоящее время мы активно занимаемся прикладными задачами для космоса, – отметил Сергей Шипилов.

– Одна из последних поставленных задач – разработка так называемого ультразвукового пылесоса. Радиофизики ТГУ нашли новый способ применения ультразвукового управления микрочастицами. Они предлагают с помощью ультразвуковых волн собирать пыль и направлять ее к всасывающему устройству. Новая технология может использоваться в различных отраслях, даже в космосе в условиях невесомости.

Как отметил Александр Ворожцов, интерес к специальностям, связанным с космосом, у абитуриентов и студентов ТГУ стабильно высокий. При этом сейчас факультеты предлагают новые направления: например, физический факультет меняет программу подготовки специалистов – отходя от классической астрономии, на ФФ готовят специалистов, которые работают с большими данными. Это поз­воляет более эффективно рассчитывать орбиты аппаратов, траектории движения космического мусора и многое другое. В результате по окончании учебы студенты имеют две специальности: астрономия и инновационные технологии.

 

Найти свое место в макрокосме

О космической повестке в ТПУ рассказал директор Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Кайрат Манабаев. Это и подготовка кадров, и популяризация направления, и масштабные научно-исследовательские и технологические проекты.

– В университете мы стараемся выстраивать практико-ориентированную траекторию обучения. В Лицее при ТПУ открыт «Аэрокосмический класс», ученики которого могут принимать участие в реальных проектах. Мы сотрудничаем с «ИСС» имени академика Решетнёва, РКК «Энергия». Например, мы реализуем образовательную программу «Технологии космического машиностроения», где студенты проходят часть обучения на предприятиях аэрокосмической отрасли. Это позволяет им интегрироваться в реальные проекты, пройти более мягкую адаптацию к будущей работе.

По мнению Кайрата Манабае­ва, в условиях международных санкций у вузов – участников «Большого университета Томска» и научных институтов открываются новые возможности:

– Мы много говорим о том, чтобы не потерять цепочки логистики, но самое главное, чтобы сохранились цепочки ценностей. Мы абсолютно точно перестроимся и сможем преодолеть эти вызовы.

По словам ученого, утверждение, что российская космическая индустрия как-то отстает от западной, далеко от истины. У нас есть сильные стороны, например, продвинутое материаловедение.

– Чтобы Томск стал космической точкой силы на карте страны, на мой взгляд, необходимо, в том числе в рамках «Большого университета Томска», больше заниматься популяризацией своих направлений: это и создание новых материалов, и разработки систем связи, и многое другое, – подчеркнул Кайрат Манабаев.

 

 *  *  *

Праздничное импортозамещение

В студенческом Медиацентре ТПУ снят клип ко Дню космонавтики. Музыка для него написана на аналоговом синтезаторе с модулями обработки звука – импортозамещающей разработке студента ТПУ.

– Главный герой истории – маленький мальчик, который мечтает о космосе, мастерит ракеты из бумаги. Став студентом, он вместе с друзьями начинает делать свой проект. Наш герой поставил перед собой цель, шел к ней и достиг успеха, – рассказывает директор Медиацентра ТПУ и автор разработки Максим Огородников.

– В музыкальной индустрии наблюдается устойчивый тренд использования устройств аналогового синтеза и обработки звука. Абсолютное большинство таких моделей – зарубежного производства, стоят они достаточно дорого. Синтезатор, который я разрабатываю, может стать более доступным и удобным для российских пользователей, – говорит студент.

Политехник подал свою разработку на конкурс «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. В его рамках тысяча студентов, чьи заявки будут признаны экспертным жюри лучшими, получат гранты в размере миллиона рублей на развитие своих стартапов.

 

Школьный космоквест от будущих педагогов

В ТГПУ стартовал образовательно-просветительский проект Science Up «ТГПУ – абсолютный космос». Открылся он космо­квестом для учеников школ Томска. В Научной библиотеке ТГПУ встретились ребята 8–11-х классов шести образовательных учреждений города: Академического лицея и школ № 4, 12, 16, 23 и 42. Команды участвовали в квизе на тему космического питания, где узнали, например, почему у космонавтов в обязательный рацион входит жевательная резинка; учились отыскивать созвездия и составлять карты звездного неба; строили и давали названия молекулам; отвечали на каверзные вопросы в космической викторине и искали разгадки на страницах детских тематических произведений. Кроме того, школьники научились проходить космические тропы в кромешной тьме, проводили скрининг-диагностику физических показателей для отбора космонавтов, разгадывали радиопослание из обсерватории Аресибо и демонстрировали уровень физической подготовки.

В итоге сильнейшей оказалась сборная школы № 16 «H2O». Второе место заняла команда «Пин Код» Академического лицея, а третье – команда «Сириус» школы № 4. Участники получили подарки от ТГПУ и партнера проекта – фабрики мороженого «Ангария».

Технологии

Ай-да дрозофилы, ай-да молодцы!

Мушки, грызуны и стволовые клетки

 

Известно, что самые громкие открытия делаются на стыке наук! В современном мире без кооперации ученых невозможно ни одно серьезное исследование. Томские вузы тесно сотрудничают друг с другом и с академическими научно-исследовательскими институтами. Это важное направление деятельности, поз­воляющее осваивать крупные совместные проекты. Такая ко­операция в последнее время дает возможность существенно изменить научно-образовательную и экономическую картину региона, эффективно переводить знания в технологии и продукты для инноваций, привлечь ресурсы и мощные компании, а главное – открывает широкие перспективы для реализации прорывных идей. Особенно это заметно в сфере медицины, биологии, разработке новых технологий, используемых в здравоохранении, и т.д. В авангарде всегда идут ученые…

Вот уже более 20 лет в отделе физической электроники ИСЭ СО РАН исследуется влияние источников электромагнитного излучения на биологические объекты. Результаты этих междисциплинарных исследований находят применение в лечении онкологических заболеваний, ожоговых ран и в косметологии. Об этом нам расскажут Алена Гостюхина, научный сотрудник НИИ курортологии и физиотерапии, старший научный сотрудник ИСЭ СО РАН и доцент кафедры зоологии позвоночных и экологии НИ ТГУ, и Анна Самойлова, научный сотрудник ИСЭ СО РАН, доцент кафедры нормальной физиологии СибГМУ.

 

Исследования ведутся совместно с филиалом «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии ФГБУ “Сибирский федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства России”», Томским государственным университетом и Сибирским государственным медицинским университетом.

Электромагниты – наше все

– Первые шаги в изучении биологических объектов в институте были предприняты еще в конце 1990-х – начале 2000-х при участии академиков Сергея Бугаева и Сергея Коровина. На мушках дрозофилах проводились исследования, целью которых было выяснить, какое воздействие оказывает на них импульсное электромагнитное излучение (ЭМИ), – рассказывает Анна Самойлова. – Актуальность этой темы не вызывала никаких сомнений, так как живые организмы (в том числе и человек) постоянно находятся в окружении множества техногенных источников ЭМИ, и было необходимо изучить их биологическое влияние. Позже по­явилась идея – найти возможности применения электромагнитных факторов в физиотерапии, ветеринарии и медицине. Сегодня отдел физической электроники, которым с 2006 года руководит доктор физико-математических наук Владислав Ростов, является единственным подразделением в институте, где работы по такой тематике в интересах медико-биологических исследований ведутся на постоянной основе.
Как подчеркнула Алена Гостюхина, результаты, полученные научным коллективом отдела, смогут найти свое применение в онкологии, в лечении ожоговых ран, в косметологии, они открывают новые возможности для реабилитации пациентов с широким спектром заболеваний. В прошлом году на мелких грызунах был проведен ряд успешных экспериментов, их результаты с высокой долей вероятности могут дальше использоваться в ходе доклинических испытаний портативной переносной установки микроволнового излучения для медицинского применения.
Другое интересное и очень актуальное направление, которым занимаются ученые, это исследование возможностей воздействия электромагнитного излучения на стволовые клетки.

 

Лабораторные животные (мыши, крысы) являются одним из самых распространенных объектов, на которых апробируются новые технологии для медицины. Известно, что нейронное строение мозга мыши и человека совпадает примерно на 90 процентов. Вот и ответ на вопрос, что же общего у человека и грызуна!

– Клеточная терапия является актуальным направлением в медицине на сегодняшний день. Увеличение количества клеток – очень трудоемкий и дорогостоящий процесс, для которого требуются различные реактивы, питательные среды, – продолжает Алена Анатольевна. – Наша идея заключается в альтернативном использовании электромагнитных факторов при культивировании стволовых клеток. Как показали эксперименты, при выборе определенных частот и мощностей электромагнитного излучения удается за короткий срок (до суток) увеличить количество клеток. В перспективе это может применяться при реабилитации пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (инфарктами и инсультами), позволит проводить операции по пересадке тканей и органов.
По мнению Алены Гостюхиной, большое значение имеет кооперация вузов и научно-исследовательских институтов: полученные результаты обкатываются в экспериментальной лаборатории биомедицинских технологий НИИ курортологии и физиотерапии, в процесс исследований вовлечены студенты двух томских университетов – государственного и медицинского.

По заветам Ивана Сеченова

ИСЭ СО РАН не случайно называют самым мужским институтом: научных сотрудников-женщин здесь можно пересчитать по пальцам. В преддверии Международного женского дня мы поговорили с нашими героинями об их пути в науку.
У них очень много общего: девушки приехали в Томск поступать на биолого-почвенный факультет ТГУ, Анна – из Казахстана, Алена – из Алтайского края. Обе они сделали первые шаги в науке в ИСЭ СО РАН, что задало некий вектор всей дальнейшей научной карьере; защитили кандидатские диссертации по биологии, успешно совмещают работу в научном учреждении и вузе.
Анна Викторовна совсем недавно вышла из декрета, ее дочке еще нет и годика. Для нее очень важно заниматься любимым делом, продолжать вести научные исследования, развиваться. Хорошо, когда в этом вопросе у женщины есть поддержка близких, которые понимают, что для нее необходима реализация и в семье, и в науке.
– Я часто рассказываю своим студентам о феномене активного отдыха, пользу которого доказал великий русский физиолог Иван Михайлович Сеченов. Лучший отдых – это смена деятельности. Активный отдых, основанный на переключении с одного вида деятельности на другой, обеспечивает высокие показатели работоспособности без ощущения усталости. Нередко именно после активного отдыха появляются новые идеи, интересные научные гипотезы.
Алена Анатольевна считает, что наука – совершенно особенная сфера деятельности, это один из видов творчества, в которое человек погружен постоянно. И, даже приходя домой, нельзя оставить науку за порогом.
Наука стала органичной частью жизни Алены Гостюхиной и Анны Самойловой: именно здесь они реализовались как исследователи и педагоги, увлеченные своим любимым делом, о котором они говорят с горящими глазами.

Ольга Булгакова
Фото: Никита Гольцов

Технологии

СЕРВИС СБЕРЗДОРОВЬЕ В ТОМСКЕ ДЛЯ ЗАПИСИ К ВРАЧУ

Сервис СберЗдоровье в Томске работает сравнительно недавно, но он уже стал популярным среди пациентов, потому что позволяет быстро и без существенных проблем записаться к любому врачу, который работает в городе. Раньше эти возможности были недоступны для жителей отдаленных от Москвы регионов, а теперь и в Сибири, и на Урале могут использовать все его преимущества.

КОГДА НУЖНО НАНОСИТЬ ВИЗИТЫ ВРАЧУ

Чтобы сохранить здоровье, избавиться от рисков возникновения серьезных заболеваний, хронических недугов, необходимо следовать ряду простых и доступных правил. Никогда не пренебрегайте плановыми профилактическими визитами к врачу. Если вас ничего не беспокоит, раз в год следует проходить полное обследование организма – сдавать общие анализы крови, мочи, консультироваться с терапевтом. Есть ряд заболеваний, которые никак не проявляют себя на начальной стадии развития. Пациент не испытывает никаких неприятных симптомов, он чувствует себя здоровым, а в это время внутри уже идут патологические процессы. Остановить их и восстановить здоровье можно, если регулярно проходить обследования. Поставить диагноз на ранней стадии болезни можно по результатам анализов.

Если вас беспокоят любые неприятные проявления – частые головные боли, головокружения, скачки артериального давления, боли в животе, кожные высыпания, сухость во рту, это повод, чтобы нанести визит врачу. Некоторые пациенты не могут определить, к какому узкому специалисту идти с конкретными симптомами. Выход из такой ситуации простой и доступный – сначала нужно посетить своего семейного врача, терапевта, подробно рассказать обо всех симптомах, а потом он назначит необходимые обследования и направит при необходимости к конкретному узкому специалисту.

КАК ЗАПИСАТЬСЯ К ДОКТОРУ

Если вы не готовы стоять в очередях, терпеть неудобства в государственных поликлиниках, всегда можно записаться на прием в частную клинику. Сделать это можно, используя сервис СберЗдоровье в Томске. Алгоритм действий простой и понятный:

1. Зарегистрируйтесь в системе.

2. Задайте конкретные параметры поиска.

3. Изучите результаты.

4. Выберите клинику и врача.

5. Запишитесь на строго определенное время.

На сайте есть все возможности и для записи на диагностику. Если вам требуется УЗИ, КТ, МРТ, лабораторные анализы, все это тоже можно сделать в частных медицинских центрах, выбрав удобное время для визита.

ПРЕИМУЩЕСТВА СЕРВИСА

СберЗдоровье в Томске удобен тем, что вся нужная информация о медицине в городе собрана в одном месте. Если вы не можете найти информацию о стоимости медицинского обслуживания в конкретной клинике, перечне дополнительных услуг, зайдите на СберЗдоровье. Здесь есть все необходимые сведения. Можно сравнить предложения разных клиник, выбрать то, которое вам подходит, и записаться.

Здесь есть и отзывы о конкретных медицинских центрах, врачах, которые тут работают. С ними тоже желательно ознакомиться. При таком подходе вы сможете узнать обо все особенностях работы конкретного врача, его профессионализме, отношении к пациентам.

Представители системы СберЗдоровье отслеживают информацию о качестве обслуживания в частных клиниках Томска. На сайте представлена информация только тех учреждениях, которые хорошо себя зарекомендовали. При необходимости каждый пользователь может обратиться в службу технической поддержки. Ее представители помогут выбрать врача, расскажут, как к нему записаться, как оставить отзыв после визита.

Комплексный подход к работе с пациентами, многочисленные сопутствующие услуги, быстрая онлайн-запись – те преимущества сервиса, которые важны для всех его пользователей.

Технологии

Миссия выполнима

В Томске состоялся второй международный саммит микрохирургов

 

Несмотря на то, что мероприятие это корпоративное, объединяющее специалистов определенного профиля, для Томска оно имеет большое значение. Среди многочисленных новаций, которыми славится Томск, есть одна, которой он по праву гордится. Здесь, в сибирском городе в 1994 году, в самый разгар безвременья и экономической нестабильности, был создан НИИ микрохирургии, который не просто выжил, но продолжает оставаться единственным профильным научно-исследовательским институтом на просторах России и стран СНГ. Кроме того, он включен в семерку аналогичных учреждений в мире, где на самом высоком уровне ведется научная, образовательная, издательская деятельность. Томские микрохирурги поддерживают тесные контакты с профильными специалистами мирового значения, которые проводят здесь операции, участвуют в благотворительной деятельности.

Вот почему саммит вызвал такой большой интерес. Это не парадно-официальное мероприятие, а своеобразная школа обмена опытом, встреча друзей, соратников, отработка новых технологий. Именно с учетом этих задач и была сформирована программа саммита. До официального открытия один непрограммный день был посвящен обмену опытом между специалистами, который проходил на трех площадках – в новоанатомическом корпусе СибГМУ, Информационном центре по атомной энергии, на базе НИИ микрохирургии. В институте микрохирургии была проведена показательная операция по восстановлению кистевого сустава, которую провел один из лучших специалистов этого направления главный кистевой хирург России Игорь Голубев. Трансляцию из операционной в режиме онлайн могли увидеть хирурги всего мира, а также все, кто интересуется новыми технологиями и желает получить полезную информацию.

Запечатлел этапы этой непростой и ювелирной операции наш фотокор Евгений Тамбовцев, ему было позволено сделать снимки в святая святых – в операционной.

Экскурс в историю

Официальное открытие саммита состоялось в Международном центре Научной библиотеки ТГУ – историческом здании. И это не только желание познакомить гостей с памятником архитектуры Томска, но и дань уважения участникам форума и признание его высокого статуса. Именно в этом зале проходила историческая встреча президента Владимира Путина и канцлера Германии Ангелы Меркель во время германо-российского саммита. Здесь проводятся научные конференции и форумы на самом высоком уровне, о чем напомнил президент НИ ТГУ Георгий Майер, пожелавший участникам встречи успешной работы. Открыл саммит президент НИИ микрохирургии Владимир Байтингер, предоставивший слово заместителю губернатора по научно-образовательному комплексу Людмиле Огородовой, которая приветствовала участников саммита от имени губернатора региона Сергея Жвачкина.

– Многие задаются вопросом, почему Томск проводит такие многоуровневые мероприятия, собирая специалистов самого высокого класса, – так начала она обращение к собравшимся. – Отвечая на этот вопрос, я бы вернулась к истории создания института. Он создавался при моей жизни и на моей памяти. В НИИ микрохирургии изначально была поставлена цель – заложить основу для оказания качественной микрохирургической помощи. Такую же цель ставит регион – проявлять заботу о качестве жизни граждан, обеспечивая им высокий социальный уровень. Поэтому мы гордимся тем, что у нас есть такой институт, который помогает нам решать эту задачу.

Людмила Огородова напомнила, продолжая экскурс в историю создания НИИ, что тогда открытие института микрохирургии стало знаковым событием. И во властных структурах, и в среде медицинской общественности были рады, что появился такой энтузиаст, как Владимир Байтингер, известный специалист, который взял на себя организаторские функции. А поскольку директором института стал ученый, доктор наук, то сразу была поставлена задача – заложить фундаментальные основы для создания научного базиса, позволяющего сформировать технологический задел для оказания микрохирургической помощи высокого уровня. Поэтому для начинающего директора НИИ было принципиально важно найти соратников в среде успешных ученых и специалистов, опираясь на опыт и научный потенциал которых можно бы было развиваться. И он таких сподвижников нашел. Сам с первых дней работы института стал членом международного общества микрохирургов.

– Фокусировка человеческого капитала, ресурсов высшего уровня на задачах, которые были поставлены, дала результат, – подчеркнула Людмила Огородова. – Поэтому мы у себя в регионе и принимаем известных мировых лидеров в области микрохирургии, – еще раз отметила она, обратив внимание на еще одну очень важную часть успешной работы института – использование и развитие новых технологий.

Для реализации поставленных задач нужны были современное оборудование и аппаратура. Владимир Байтингер много занимался этим, привлекая меценатов, спонсоров, опираясь на поддержку областной администрации. Это был один из первых опытов работы в сфере здравоохранения в формате государственно-частного партнерства, который дал институту возможность для внедрения смелых научных идей. Научные разработки в области технологий – это и есть тот багаж, который был накоплен институтом. Сейчас здесь делают не только сохраняющие операции, но и улучшающие качество жизни.

– А это и есть реализация той социальной политики, которая проводится в области, – отметила Людмила Огородова, – поэтому сегодня институт находит серьезную поддержку со стороны губернатора Сергея Жвачкина в своей работе.

Вместе горы можно свернуть

Сам Владимир Байтингер, отвечая на вопрос, какое значение имеет саммит для Томской области и России, сказал:

– Всегда, когда собираются специалисты такого уровня, это означает, что они поделятся своими технологиями, идеями, наработками в пользу пациентов.

И припомнил историю с мировым конгрессом микрохирургов в Греции, который патронировал премьер-министр, ответивший на аналогичный вопрос так: «К нам приехали сотни специалистов высочайшего класса со своим научным багажом и разработками. Они уедут, а багаж останется». В Томске много чего останется. Но и Томску есть что показать миру.

– Мы беремся только за новое, за то, чего еще нет у других, – делится Владимир Байтингер. – Не хватаемся за все сразу, структурируем нашу работу. Осваиваем блоки, которые интересны нам и которые востребованы. Мы имеем хорошую поддержку мирового сообщества микрохирургов, нашего научно-образовательного комплекса, в частности Томского государственного университета. Но главное – нас поддерживает губернатор Сергей Жвачкин, что позволяет нам развиваться в рамках государственно-частного партнерства. Со времени основания института у областной администрации было понимание, что наш НИИ не может существовать в структуре ОКБ. У нас другая идео­логия развития, другие цели, мы не вписываемся в систему практического здравоохранения. Это подтвердила практика. Сейчас мы подписали очень серьезный документ – соглашение между областной администрацией и НИИ микрохирургии, который позволяет нам уверенно смотреть в будущее.

На вопрос, как выживает коллектив в условиях пандемии, Владимир Федорович лаконично ответил: «Нормально. Как все». А судя по тому, сколько участников из России, стран ближнего и дальнего зарубежья нашли возможность приехать в Томск, не так уж плохо все и у других. А у микрохирургии есть будущее.

– Наш саммит обладает мультидисциплинарностью, – подтвердил и один из ведущих спикеров Кирилл Пшениснов. – Мы объединили специалистов из разных сфер, чтобы рассказать и показать достижения в микрохирургии.

А представитель санкт-петербургской школы отметил, что здесь собрались единомышленники, чтобы не только поучиться друг у друга, обменяться мнениями, но и просто пообщаться с коллегами и друзьями. Значит, трудности преодолимы.

Фото: Евгений Тамбовцев

Технологии

Давление под контролем!

Сегодня в Томской районной больнице в Тимирязевском запускается пилотный проект по контролю давления в системе подачи кислорода для ковидных медучреждений на основе электронных приборов, изготовленных на базе томского предприятия ОАО «Манотомь».

А днем раньше руководство компании презентовало столь востребованную сегодня разработку заместителю губернатора по промышленной политике Игорю Шатурному. В декабре текущего года коллективу старейшего предприятия региона исполнится 80 лет, поэтому в знак уважения к юбиляру сначала команду во главе с вице-губернатором пригласили в музей истории завода. Родоначальниками производства приборов контроля давления на Томской земле стали московский «Манометр» и три ленинградских завода, эвакуированные в глубокий тыл в первые месяцы Великой Отечественной войны. В музейных витринах – бережно хранимые первые образцы, поставляемые для танковой и авиационной промышленности. Можно увидеть здесь и высокоточные манометры для нужд ОПК, нефтегазовой, атомной промышленности, ЖКХ.

Во время знакомства с предприятием генеральный директор ОАО «Манотомь» Андрей Метальников показал вице-губернатору строящийся корпус, в котором будет сосредоточена технология горячей и холодной штамповки. Для нового цеха закуплено высокотехнологичное оборудование, в частности три пресса отечественного производства уже поступили на склады предприятия. А импортное из-за мировой пандемии основательно задерживается.

– К сожалению, коллапс с закрытием границ сказывается на сроках поставки зарубежного оборудования: около 30 процентов застряло где-то в морской транспортировке, – констатирует Андрей Метальников. – Кроме того, мы планируем на 90 процентов произвести замену всех действующих коммуникаций.

По словам директора «Манотоми», сегодня на предприятии реализуется второй этап модернизации, стоимость которого составляет более 200 млн рублей. Он должен быть завершен в 2022 году.

А первый этап начался два года назад, когда томские манометристы включились в нацпроект «Производительность труда и поддержка занятости». Тогда же они приступили к внедрению бережливого производства. За это время им удалось провести полную модернизацию двух участков, ввести в эксплуатацию участок порошкового окрашивания корпусных деталей, установить новые конвейерные линии окрашивания. В процессе первого этапа техперевооружения, на который ушло 130 млн рублей, также было запущено в работу новое оборудование для изготовления корпусных изделий на станках с ЧПУ швейцарского и немецкого производства.

В прошлом году «Манотомь» вошла в число победителей конкурсного отбора на получение субсидий из федерального бюджета на сумму более 126 млн рублей в рамках государственной программы Российской Федерации «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности».

– Получается, что за два прошедших года на модернизацию предприятия вложено практически полмиллиарда рублей? – интересуется заместитель губернатора Игорь Шатурный и слышит утвердительный ответ.

Участок нового производства стал завершающей точкой знакомства с предприятием. Здесь вице-губернатору продемонстрировали то самое оборудование, в котором так нуждаются сегодня больные из красных зон. К слову, уникальный комплекс был создан по заданию главы региона Сергея Жвачкина в ответ на трагедию, которая произошла в августе этого года в одном из ковидных госпиталей Владикавказа из-за перебоев в подаче кислорода. Предложенная манометристами разработка позволит в будущем избежать аварий и перебоев поступления кислорода в ковидариях.

На отдельном стенде демонстрируется работа комплекса. Из баллона открывается на полную катушку вентиль подачи газа. Давление в трубопроводе резко возрастает. В ответ на критические значения на мониторе загорается красный индикатор и раздается оглушительный вой сирены. Одновременно на смартфон оператора поступает сообщение о возникшей проблеме. Тут же аварийный отрезок перекрывается, и газ уходит по резервной ветке. Вот так устроена система, которую создали инженеры предприятия специально для ковидных госпиталей.

– Построен он на базе наших серийно выпускаемых приборов и двухвентильных блоков, которые имитируют подачу давления прибора, – дает пояснения работы комплекса начальник отдела инжинирингового центра ОАО «Манотомь» Евгений Тараканец. – А затем с приборов данные передаются на контроллер.

И пока пилотный проект будет проходить обкатку в Томской РБ, на «Манотоми» продолжат работу по усовершенствованию контрольного комплекса, чтобы в будущем собирать его полностью из собственных комплектующих и не зависеть от других поставщиков.

– Мы увидели сегодня, что свой юбилей предприятие встречает на очередном витке развития. Выпускаемая здесь продукция соответствует мировому уровню, а значит, вполне конкурентоспособна. Уже не первый год «Манотомь» активно участвует в дорожных картах, которые подписывает губернатор и руководители вертикально интегрированных компаний, – отмечает Игорь Шатурный. – Причем в своей работе предприятие использует системный подход, поставляя потребителям, например, не просто манометр или измеритель давления, а целый комплекс, и берет на себя полную ответственность за его эксплуатацию.

Фото: Евгений Тамбовцев

Технологии

Девушки и память формы

Аспирантки ТГУ работают над сплавом для «зеленых» холодильников

 

Коллектив лаборатории физики высокопрочных кристаллов Томского гос­университета добился максимально высокой циклической стабильности эластокалорического эффекта в сплавах с памятью формы NiFeGa(Co). В составе научного коллектива – и опытные ученые с громкими именами, и совсем молодые исследователи. Как говорится, не в этом ли секрет успеха? Ведь достижения лаборатории – на передовых рубежах мировой науки. Обратимые деформации на уровне 15–18% – это максимум, больше на сегодняшний день от материалов с памятью формы не получил никто! Такие результаты делают возможным использование нового сплава в промышленном производстве.

В первую очередь областью его применения может стать создание твердотельных систем охлаждения – безопасных и экологичных установок, используемых, в частности, в бытовых холодильных машинах и микросистемной технике.

– В связи с проблемой глобального потепления и возрастающими требованиями ограничить использование в традиционных холодильниках озоносодержащих веществ, таких как фреоны, остро стоит вопрос о разработке экологически чистых альтернативных принципов охлаждения, – поясняет сотрудник лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ Аида Тохметова. – Для применения в качестве основного элемента твердотельного холодильника материал должен обладать значительной охлаждающей способностью, высокой надежностью, стабильностью, долговечностью.

Такими характеристиками обладает новый сплав NiFeGa(Co), созданный сотрудниками лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ под руководством заведующего лаборатории, профессора, доктора физико-математических наук Юрия Чумлякова. Сейчас ученые испытывают этот материал с памятью формы под разными нагрузками и изучают его функциональные характеристики, в частности эластокалорический эффект. Этот эффект заключается в способности сплавов с памятью формы изменять температуру в процессе деформации в результате обратимого выделения или поглощения тепла при развитии мартенситного превращения под нагрузкой.

В рамках исследований, поддержанных грантом РНФ, под руководством доктора физико-математических наук Елены Панченко были получены новые экспериментальные результаты на сплавах NiFeGa(Co). Ученые смогли добиться высокой циклической стабильности эластокалорического эффекта. При различных температурных испытаниях физики достигли стабильности материала с обратимыми деформациями до 18%, что является максимальным мировым результатом на сегодняшний день.

– Высокая циклическая стабильность является необходимым требованием для многократного использования материалов – как в бытовых холодильных машинах, так и в микросистемной технике, – объясняет руководитель проекта РНФ Елена Панченко.

Полученные результаты сотрудники лаборатории представили на международной конференции «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии». Профессор Юрий Чумляков выступил в качестве приглашенного лектора, сотрудники и студенты представили семь устных и два стендовых доклада. 

Наряду с этим главный научный сотрудник Елена Панченко и аспиранты Аида Тохметова и Элеонора Янушоните приняли участие в международной научной конференции «Сплавы с памятью формы» в Москве. Они представили пленарный доклад и два устных доклада по результатам исследований лаборатории и были награждены дипломами за лучшие доклады. 

Аспиранты Анна Выродова и Анастасия Сараева стали участниками международной конференции «Актуальные проблемы прочности» в Тольятти и одержали победу в финале конкурса на лучшую научную работу среди молодежи. Добавим, что в 2021 году Анна Выродова вошла в число десяти российских молодых ученых, получивших стипендию имени Жореса Алферова – известного советского и российского физика, лауреата Нобелевской премии 2000 года. Стипендия присуждается за выдающиеся успехи в области физики и нанотехнологий. 

Разработки, представленные на этих крупных международных конференциях, выполнены учеными СФТИ ТГУ при финансовой поддержке четырех грантов РНФ.

 

Элеонора Янушоните, аспирант. В лаборатории высокопрочных кристаллов с 2017 года. Занимается исследованием функциональных характеристик сплавов с памятью формы.

– Сейчас занимаюсь исследованием ориентационной зависимости эластокалорического эффекта в ферромагнитных монокристаллах с памятью формы. Данные сплавы могут найти широкое практическое применение в качестве материалов для твердотельного охлаждения. Пользуясь случаем, хочу сказать своему научному руководителю Елене Панченко и заведующему лаборатории Юрию Чумлякову огромное спасибо за ценные советы, за все наставления и консультации.

Аида Тохметова, аспирант физического факультета ТГУ.

– Уже седьмой год занимаюсь исследованием ферромагнитных сплавов с эффектом памяти формы. Особенность сплавов с памятью формы заключается в том, что они могут изменять и восстанавливать форму до 10% при изменении температуры, под действием нагрузки и магнитного поля. При этом детали, созданные из данного сплава, способны изменять форму десятки тысяч раз, что является необходимым требованием для практического применения. Исследуемые ферромагнетики перспективны в авиакосмической промышленности, для создания датчиков, актуаторов, а также могут послужить началом для создания твердотельных холодильников, которые будут экологичнее и эффективнее существующей техники.

В этом году по результатам исследований при поддержке гранта РНФ под руководством доктора физико-математических наук Елены Панченко мне выпала отличная возможность поучаствовать в работе международных конференций в Москве и в Томске, что немаловажно для обмена опытом и поддержания личностного роста.

Анастасия Сараева, аспирант ТГУ и по совместительству инженер-исследователь лаборатории физики высокопрочных кристаллов.

– В данный момент исследую влияние термических обработок (старения) на механические характеристики (прочность, пластичность и разрушение) высокоэнтропийных сплавов. Эти сплавы приобрели широкую популярность благодаря отличному сочетанию таких свойств, как высокая прочность, стойкость к коррозии и вязкое разрушение. Такое сочетание свойств позволяет их использовать на Крайнем Севере, изготавливать износо­стойкие режущие материалы, а также для возможного применения в современных реакторах и в авиационных двигателях.

Я благодарна сотрудникам лаборатории физики высокопрочных кристаллов, что являюсь частью данного коллектива и могу работать и обучаться у высококлассных специалистов.

Анна Выродова, аспирант ТГУ.

– Пять лет я занимаюсь изучением твердорастворного и деформационного упрочнения ГЦК высокоэнтропийных сплавов с разным химическим составом. Несмотря на такой долгий период исследований, впереди еще много неизведанного в данных материалах, поскольку они были открыты относительно недавно. На настоящий момент высокоэнтропийные сплавы являются одними из самых перспективных материалов для режущих инструментов, защитных покрытий, а также авиакосмической промышленности, поскольку обладают исключительными свойствами прочности, пластичности и коррозионной стойкости. Я рада быть в составе команды, которая занимается исследованиями данных материалов, это позволяет быть на одном уровне с учеными мирового класса, которые исследуют новые, неизученные, но многообещающие сплавы, способные в будущем могут заменить традиционные существующие.

Фото: Евгений Тамбовцев

Технологии

Строительные леса для медицины будущего

Ученые разработали биоразлагаемый полимер, способный ускорять регенерацию тканей

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Университета Авейру (Португалия) и ряда других зарубежных вузов разработали полимерный материал, сочетающий сразу два свойства, важных для дальнейшего применения в медицинских имплантатах. Он одновременно и биоразлагаемый, то есть способен со временем растворяться в организме человека, и обладает улучшенными пьезоэлектрическими свойствами – производит электрический заряд, ускоряющий регенерацию тканей.
Улучшить пьезоэлектрические свойства материала удалось за счет «примеси» из хлопьев двумерного восстановленного оксида графена. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Energy (IF: 17,881; Q1), работа поддержана мегагрантом российского правительства. Название статьи – «Улучшенный пьезореспондент и поверхностный электрический потенциал гибридных биоразлагаемых полигидроксибутиратных каркасов, функционализированных с восстановленным оксидом графена для тканевой инженерии». Что скрывается за этими сложными терминами?
– Материалы с пьезоэлектрическими свойствами сегодня очень интересны для регенеративной медицины, потому что они могут производить электрический заряд без внешнего источника электрической энергии – скажем, если материал скрутить или деформировать другим образом.

 

Мегагранты – программа Правительства РФ, направленная на развитие международного сотрудничества российских вузов. В рамках конкурса мегагрантов из федерального бюджета российским вузам и научным организациям выделяется финансирование на поддержку исследований по приоритетным направлениям научно-технологического развития России. По условиям конкурса руководителями таких проектов должны быть ведущие ученые с мировым именем. Учитываются научные достижения, уровень научных публикаций, опыт ведущего ученого и ключевых членов коллектива по выбранному направлению исследования. Приглашенный ученый должен сформировать в университете исследовательскую лабораторию мирового уровня.
В последнем конкурсе мегагрантов состязались 465 заявок из 57 регионов России. Участие приняли ведущие ученые из 50 стран мира совместно с 222 организациями России. Поддержку получили 43 проекта, в том числе два проекта Томского политехнического университета. Так, работы по одному из них возглавляет профессор Университета Авейру (Португалия) Андрей Холкин (индекс Хирша – 56). Он специалист мирового уровня по пьезо- и магнитоэлектрическим материалам. Практическим результатом работы по мегагранту станут новые материалы, которые за счет прямых физических воздействий или их комбинации с доставкой лекарственных средств могут быть использованы для управления ростом и дифференцировкой различных типов клеток.

 

Магнитоэлектрические материалы формируют заряды под воздействием внешнего магнитного поля. Электрические импульсы помогают стимулировать восстановление живых тканей, таких как костная или нервная, после травмы. Однако хорошие пьезоэлектрики, как правило, небиодеградируемые. Биодеградация – очень важное свойство для имплантата: такой имплантат не нужно извлекать после восстановления тканей, он просто распадается на безвредные составляющие. Нужно понимать, что извлечение – это новая операция, травмирование тканей и риск занесения инфекции, – говорит один из авторов статьи научный сотрудник международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Чернозем.
По внешнему виду полученный материал напоминает ткань сероватого цвета. Эта волокнистая конструкция имитирует строительные леса и называется «скаффолд». Клетки буквально заполняют ее, формируя новые ткани в месте травмы. Скаффолд (scaffolding) с английского и переводится как «строительные леса». Полимерный или другой композиционный материал, имитирующий структуру костных тканей, несет в себе заживляющие препараты и рассасывается, когда кость срастется. В мире в данный момент разрабатывают разные варианты скаффолдов. В Томском политехническом университете для них используют полиоксиалканоаты – полимеры, которые производятся бактериями.
Скаффолд для «ремонта» кости тоже может быть пористым, как и имплантат. Но для него не обязательно нужен 3D-принтер – скаффолды получают методом электроформования. Полимер выдавливают тонкой струйкой, он поляризуется в электрическом поле и осаждается на подложку. Можно изготавливать как пористые двумерные структуры, так и цилиндрические образцы или просто пленку – в зависимости от требуемого результата. Эти материалы полностью изготавливаются на оборудовании НИ ТПУ.
– Нам удалось сделать материал с очень хорошими пьезоэлектрическими свойствами, при этом биодеградируемый. В мире таких полимеров – единичные наименования, – поясняет директор исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» ТПУ Роман Сурменев. – За основу мы взяли доступный биоразлагаемый полимер поли-3-оксибитурат, с которым ранее уже работали. В исходный полимерный раствор добавили нано­хлопья восстановленного оксида графена. Эта добавка, как мы и прогнозировали, существенно изменила молекулярный состав и структуру полимера.
У полученных гибридных скаффолдов в 9,5 раза вырос электрический заряд (потенциал) на поверхности и в 2,5 раза – пьезоэлектрический отклик по сравнению с чистым немодифицированным полимером. Также впервые были изучены пьезоэлектрические свойства самого полимера на наноуровне. По словам авторов статьи, пьезоэлектрические свойства разработанных гибридных биоразлагаемых скаффолдов превосходят пьезоотклик костной ткани человека и коллагена. Особенности пьезоматериала определяются его составом и внутренней поляризацией. Именно эти параметры определяют, какой величины заряд будет создаваться на поверхности имплантата и какой полярности – положительный или отрицательный. Как раз исследование свойств материала и подбор наилучшей молекулярной структуры и являются фронтом работ сотрудников лаборатории.
Пьезоэлектрики могут также быть пироэлектриками, то есть генерировать поверхностный заряд в ответ на колебания температуры. Датчик из пьезоэлектрического и одновременно пироэлектрического материала можно прикрепить к поверхности кожи, и он может измерять давление, температуру, пульс. Это будет прозрачная, почти незаметная наклейка, но она, тем не менее, при неполадках в организме подаст сигнал на электронное устройство самого пациента или его лечащего врача.


В дальнейшем ученые намерены исследовать, как новый материал взаимодействует с живыми клетками и тканями, чтобы в перспективе его можно было использовать для изготовления биодеградируемых имплантатов самого широкого спектра применения.
– Практическим результатом работы по мегагранту станут новые материалы, которые за счет прямых физических воздействий или их комбинации с доставкой лекарственных средств могут быть использованы для управления ростом и дифференцировкой различных типов клеток. Полученные фундаментальные знания позволят на следующем этапе использовать эти эффекты для лечения заболеваний, требующих восстановления нервной и гладкомышечной ткани и ингибирования развития опухолей, что укладывается в наши компетенции в области инженерии здоровья, – говорит Роман Сурменев. 
– Материал перспективен для имплантатов в костно-тканевой инженерии, в восстановлении нервных и других жизненно важных типов тканей, – добавляет директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Андрей Холкин.

Индекс Хирша – науко­метрический показатель, предложенный в 2005 году аргентино-американским физиком Хорхе Хиршем из Калифорнийского университета в Сан-Диего первоначально для оценки научной продуктивности физиков. Индекс Хирша является количественной характеристикой продуктивности ученого, группы ученых, научной организации или страны в целом, основанной на количестве публикаций и количестве цитирований этих публикаций. Для определения индекса Хирша рассматриваемые статьи располагают в порядке уменьшения числа ссылок на них. Далее из тех статей, номер которых не превосходит число их цитирований, находят последнюю. Номер этой статьи и есть индекс Хирша.

 

Технологии

Ловить рыбку в мутной воде

Ученые ТУСУРа разработают системы навигации для роботов в условиях недостаточной видимости

 

Среди победителей конкурсов 2021 года на получение грантов Российского научного фонда – девять проектов молодых ученых Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники. Проект доцента кафедры телевидения и управления Вячеслава Капустина «Активно-импульсные телевизионные измерительные системы для навигации автономных мобильных роботов в сложных условиях видения» стал победителем конкурса «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых».

Сквозь дым, туман и снегопад

В рамках работы над проектом ученые планируют создать датчик, который будет помогать роботам наземного, воздушного и морского базирования (в том числе беспилотным автомобилям) ориентироваться в условиях замутненной среды распространения оптического излучения (туман, дым, снегопад и так далее). В основе – применение метода подавления помехи обратного рассеяния.

– Если мы в условиях тумана посветим фонариком на объект, сформированное им пятно света будет рассеиваться на частичках воды во всех направлениях, в том числе и в обратном. Для наблюдателя это означает порой критическое падение контрастности объекта, а значит, и максимальной дальности его обнаружения, – рассказывает руководитель проекта доцент кафедры телевидения и управления Вячеслав Капустин. – Принцип активно-импульсного наблюдения, который мы планируем использовать для решения этой проблемы, известен достаточно давно, но мы делаем упор на разработку методов и средств для управления сигналами активно-импульсной системы особым образом, чтобы получать необходимые характеристики от датчика.

Как поясняет руководитель проекта, активно-импульсное наблюдение заключается в том, что устройством подсвета излучается короткий, длительностью в десятки или единицы наносекунд, но очень мощный оптический импульс с определенной частотой. Импульс подсвета может быть излучен в разных спектральных диапазонах: если мы говорим о подводных аппаратах, то это зеленый свет (потому что именно для зеленого света наименьший показатель поглощения в морской воде), если речь идет об атмосфере, это ИК-диапазон. После этого через задержку стробирования отраженный оптический импульс принимается фотоприемным устройством.

– Если открывать затвор фотоприемного устройства только в конкретные моменты времени и на очень небольшую длительность (сотни или десятки наносекунд), то мы сможем как бы выделить слой из наблюдаемой области, принимая отраженные фотоны источника подсвета только от объектов с определенного диапазона дальностей и игнорируя фотоны, рассеянные, например, на толще тумана, – уточняет ученый. – При нахождении объекта интереса в этом подсвеченном слое (это может быть пробегающее животное, пешеход, дорожный знак, препятствие на дороге) мы сможем его детектировать алгоритмами автоматического обнаружения объектов, а затем, используя нейросетевые технологии, определить, к какому классу принадлежит данный объект.

Как говорят исследователи, в их цели входит также задача разработки необходимых алгоритмов для того, чтобы датчик сигнализировал о наличии препятствия.

Построить карту глубины

– Но мы хотим пойти дальше: не только обнаруживать препятствия, но и определять, что конкретно там находится, какого рода это препятствие и на каком оно расстоянии. Если это пешеход, то система должна знать, что перед автомобилем на определенной дистанции в условиях тумана находится пешеход, – приводит пример Вячеслав Капустин. – Также наша система сможет распознавать дорожные знаки. Сейчас мы используем ближний ИК-диапазон излучения (850 нанометров), и картинка, которую мы получаем, отличается от той, которую можно наблюдать через обычную черно-белую камеру. Наша задача – адаптировать существующие алгоритмы распознавания и разработать новые для их эффективной работы с видеоданными, полученными с выхода активно-импульсной системы.

В состав группы ученых, которые приступили к работе над проектом, вошли восемь человек: от магистрантов и аспирантов до кандидатов наук. Объединив усилия, они планируют отработать технологии, которые позволят создать систему навигации на основе активно-импульсных телевизионных измерительных систем. По мнению автора проекта, прибор, который появится в результате исследований, сможет потеснить системы, которые сегодня используются на беспилотных автомобилях: камеры видимого диапазона, лидары и радары.

– Преимуществом активно-импульсной системы является ее независимость от условий освещения, возможность видеть объекты (детектировать их) в замутненных средах и измерять расстояние в каждом пикселе изображения – строить карту глубины, – поясняет Вячеслав Капустин. – Благодаря этому можно получить измерительный датчик, который даст возможность беспилотному транспорту, а также системам помощи водителю эффективно оценивать дорожную обстановку в сложных условиях видения.

Каждый на своем месте

Рассказывая о роли каждого из разработчиков в его группе, Вячеслав Валерьевич подчеркивает слаженность действий этого маленького коллектива. У каждого здесь своя роль.

– Курячий – самый старший, он единственный в группе, кому больше 35 лет. У Михаила Ивановича очень хорошая теоретическая база по обработке изображений, гигантский опыт. Иногда с его высоты усмиряет прыткость молодых сотрудников, – комментирует Капустин. – Андрей Мовчан – классический радиолюбитель, обожает работать с железом, собирает свои устройства, начиная с идеи и заканчивая физическим воплощением. Его роль – подготовка модулей для нашей системы, проведение экспериментов. Работа Андрея Каменского – ускорение алгоритмов. Ну и я как идейный вдохновитель и руководитель проекта. Также занимаюсь разработкой алгоритмов, всем, что касается технического зрения, обработкой результатов экспериментов и так далее.

Еще четверо участников группы – это еще более молодые ребята, аспиранты, инженеры, каждый из них работает в своем направлении, и все вместе участвуют в продвижении проекта. Кстати, грант рассчитан на три года с возможностью продления еще на два.

– Что касается планов, то они у нас наполеоновские, – говорит Вячеслав Капустин. – В сроки, конечно, планируем уложиться.

Основные исполнители проекта:

Вячеслав Капустин, кандидат технических наук, доцент кафедры телевидения и управления ТУСУРа, заведующий лабораторией телевизионной автоматики, руководитель проекта.

Область научных интересов: системы телевидения, цифровая обработка изображений, компьютерное зрение.

Михаил Курячий, кандидат технических наук, доцент кафедры телевидения и управления ТУСУРа, старший научный сотрудник лаборатории телевизионной автоматики, основной исполнитель проекта.

Область научных интересов: цифровая обработка сигналов и изображений, измерительное телевидение, видеоинформационные технологии.

Андрей Каменский, кандидат технических наук, доцент кафедры телевидения и управления ТУСУРа, старший научный сотрудник лаборатории телевизионной автоматики, основной исполнитель проекта.

Область научных интересов: цифровая обработка изображений, быстродействующие алгоритмы, телевизионные измерительные системы.

Андрей Мовчан, аспирант, ассистент кафедры телевидения и управления ТУСУРа, младший научный сотрудник лаборатории телевизионной автоматики, основной исполнитель проекта.

Область научных интересов: измерительное телевидение, схемотехника.

Технологии

«Работа в ЦЕРН казалась заоблачной…»

Молодому ученому ТГУ удалось попасть на стажировку в крупнейший проект – ATLAS

В Год науки и технологий особое внимание обращено на молодых ученых. Это позволяет им с помощью фундаментальных знаний достигать самых высоких вершин, даже тех, которые поначалу казались недосягаемыми. Доказательство тому – пример молодого ученого лаборатории анализа данных физики высоких энергий (ЛАДФВЭ) ТГУ Олеси Кучинской, которая уже четыре года работает в ЦЕРН.

Главное, что не бросила учиться

– Олеся, при поступлении в университет какие планы вы строили относительно будущего? Когда поняли, что хотите связать его с наукой, и что вас привлекло в исследовательской деятельности?
– В раннем студенчестве у меня не было четких планов относительно будущего. Я, как все студенты, брала идеи из своей головы, кидала их об стенку и смотрела, какая «прилипнет». Искала себя, пробовала подрабатывать в различных областях деятельности, и, наверное, главное, что я сделала в раннем студенчестве, – не бросила учиться. Когда я была студенткой кафедры оптико-электронных систем и дистанционного зондирования радиофизического факультета (ОЭС и ДЗ, РФФ), то мои научные интересы были связаны с формируемой в то время областью – нелинейной фемтосекундной оптикой атмосферы и океана.
С 2010 года в составе коллектива лаборатории нелинейно-оптических взаимодействий ИОА СО РАН под руководством доктора наук, ведущего научного сотрудника Андрея Михайловича Кабанова я занималась разработкой методик и проведением экспериментов со сверхмощными и сверхкороткими лазерными импульсами, обработкой и анализом полученных результатов. «Распробовала» я эту деятельность уже в магистратуре, потому что к тому времени появился достаточный образовательный фундамент, общее представление о том, как живет научный мир, а также, пусть небольшой, но экспериментальный и практический опыт.

Трудно, но интересно

– Как вам удалось попасть в ЦЕРН? И были ли у вас сомнения после получения предложения – ехать работать за рубеж или нет? 
– ТГУ стал первым новым ассоциированным участником в ЦЕРН за последние 20 лет в России. Когда я прочитала эту новость, не могла и представить, какое влияние на мою профессио­нальную деятельность окажет это событие. Конечно, я имела отдаленное представление о ЦЕРН, об общих задачах и о масштабах коллаборации. Тем не менее работа там казалась какой-то заоблачной и недосягаемой. А потом ТГУ вошел в ЦЕРН и объявил конкурсную программу на стажировку в ATLAS (крупнейший проект в ЦЕРН).
Участников было много, к очному этапу дошло около 30 человек. Мы прослушали курс лекций и прошли обучение по основам физики высоких энергий (ФВУ), машинному обучению и технологиям обработки больших данных, моделированию для ФВУ и другим. Нам был предоставлен подробный материал о работе и использовании детекторов заряженных частиц, разработке, производстве и тестировании электронных приборов и компонентов различных измерительных систем, о способах и методах сбора, обработки, анализе и хранении полученных данных.
По итогу каждой лекции мы получали задание, которое было необходимо выполнить для возможности претендовать на дальнейшее сотрудничество. Способы и методика обработки данных, используемых в ATLAS, да и сама специфика работы были далеки от полученных мною в студенческие годы знаний и навыков. Было трудно, но очень интересно.
Только спустя три месяца мне позвонили и пригласили уже на личную встречу, где я и услышала заветное и долгожданное для меня «Вы приняты!». Сомнений не было, вопрос с трудоустройством, оформлением визы и командировки не занял много времени. Процесс решения «бюрократических вопросов» в лаборатории очень хорошо отлажен, и свой паспорт с новенькой визой я получила в рекордно короткие сроки. Таким образом, период от момента «Вы приняты!» и до момента, когда я, уставшая от 22-часового перелета, но переполненная чувством торжественного восторга, стояла в аэропорту города Женевы, занял месяц.

Все – для ATLAS!

– На чем вы специализируетесь, работая в ЦЕРН, и что вам кажется особенно интересным? 
– Я работаю в ЦЕРН с 2017 года. За это время в составе научной группы я принимала участие в нескольких крупных задачах для ATLAS. Среди наиболее важных я бы отметила участие в программе модернизации приборов и установок для работы большого адронного коллайдера (БАК) в режиме повышенной светимости. Мы разработали и применили научно-технические решения для надежного тестирования и сертификации аналого-цифровых микросхем VMM3, которые предназначены для регистрирующей̆ электроники новых камер, сконструированных для модернизации мюонного детектора ATLAS.
Кстати, это было обязательство ТГУ в ЦЕРН, на основании данной задачи наш университет и стал участником крупнейшей международной коллаборации. Сроки проекта составили три года, задачи успешно выполнены и доложены в ATLAS.
С 2018 года я работаю на физическом факультете (ФФ) в ЛАДФВЭ, созданной в ТГУ ведущим ученым, профессором Университета Стони Брук Дмитрием Цыбышевым в рамках программы мегагрантов Правительства РФ. На текущий момент под руководством Вадима Костюхина, ученого Университета Шеффилда (Великобритания) и по совместительству старшего научного сотрудника ЛАДФВЭ ТГУ, я занимаюсь разработкой методики достижения максимальной точности физического анализа данных ATLAS путем специального отбора переменных, устойчивых к систематическим ошибкам. Параллельно принимаю участие в интеграции и вводе в эксплуатацию электроники для модернизированного мюонного детектора ATLAS.

На пути к разгадкам темной материи

– Как вы считаете, каких прорывных открытий в области физики может ожидать человечество в ближайшем будущем?
– Мы живем в удивительное время, в веке скоростей, интеграции и глобализации, высоких информационных технологий, стремительного развития инновационных технологий в разных областях науки и техники. Скажу о том, что ближе. С интересом слежу за развитием событий по строительству нового стокилометрового ускорителя в ЦЕРН.
Наш БАК протяженностью 27 километров и с энергией до 16 ТэВ будет просто крохой по сравнению с новой машиной. Future Circular Collider (FCC) может оказать существенное влияние на развитие науки в целом, позволит проводить измерения с чрезвычайно высокой точностью, предназначен для поиска новых частиц и обновления стандартной модели (СМ), что позволит разобраться в природе темной материи, а также других загадок СМ.
– Вы работаете в большой интернациональной группе. Насколько это сложно – адаптироваться в таком коллективе? Какие качества необходимо развивать в себе для того, чтобы органично вписаться в многонациональный коллектив?
– Несложно. ЦЕРН – это особая среда как для работы, так и для общения. Качества – это терпимость и уважение к другой культуре, интерес к ее познанию, дружелюбие, коммуникабельность и тому подобное.
– Какие знания и навыки, полученные в ТГУ, оказались для вас особенно полезны в ЦЕРН?
– Я заканчивала РФФ, кафедру ОЭС и ДЗ, там же защитила кандидатскую диссертацию. Я получила хорошие фундаментальные знания, тем не менее специфика работы ЦЕРН сильно отличается от знаний и опыта, полученного мною в студенческие годы. Здесь больше хочется сказать о возможностях, которые были открыты мне нашей альма-матер в рамках мегагранта и в связи с участием в программе проекта ATLAS.
Помимо стажировок и командировок в ЦЕРН, мне была предоставлена возможность повышения квалификации в DESY (Гамбург, Германия) по направлению машинного обучения и курсы по ФВЭ для экспериментаторов (каковым я и являлась, что очень кстати, когда огромные теоретические пласты ФВЭ адаптированы для прикладников) в Маратея (Италия).
Данные возможности позволили получить инновационные научные и практические знания, навыки сотрудничества с коллегами из других стран и существенно расширили рамки познания природы и собственного профессионального совершенствования.

Правила как главная защита

– Олеся, задам вопрос, продиктованный временем: насколько строгие ограничения действуют в ЦЕРН в условиях пандемии?
– Правила ничем не отличаются, все то же самое, что и в нашей стране: масочный режим, соблюдение дистанции, дезинфекция рук, рабочего пространства и так далее. Дело в том, что люди в ЦЕРН, как и в Швейцарии и Франции в целом, более социально ответственные. И все действительно следуют этим правилам. За восемь месяцев моей работы в огромном коллективе и в условиях частой смены сотрудников, приезжающих из разных стран, количество зарегистрированных случаев было ничтожно мало, а передачи вируса внутри коллектива вообще не случилось.
– Планируете ли вы вернуться в Россию или хотите продолжить свою работу в ЦЕРН?
– Я планирую совмещать. Я люб­лю Томск и наш университет и с удовольствием принимаю участие в проектах ЦЕРН в качестве сотрудника ТГУ. Менять ничего не хочется. Возможно, буду больше времени проводить в России, потому что у нас есть идея по использованию и интеграции инструментария и опыта, полученного в ЦЕРН, в задачах нашего университета.
Кстати, родилась задумка и даже оформилась в заявку проекта во время пандемии и дистанционной работы, когда все вокруг выглядело достаточно удручающе, а возможность уехать на работу в ЦЕРН и вовсе отсутствовала. Эта идея превратилась в совместный проект с лидарной группой кафедры ОЭС и ДЗ (РФФ).
Также благодаря мегагранту, полученному нашей лабораторией, мы обладаем современным вычислительным оборудованием, а главное – это высокопроизводительный вычислительный сервер для обработки больших данных. Сервер обеспечивает значительные вычислительные мощности, что позволяет применять передовые методики для анализа больших данных.
Мы заручились поддержкой старших коллег с ЛАДФВЭ ТГУ, в том числе руководителя ТГУ в ЦЕРН, декана ФФ Сергея Филимонова и руководителя мегагранта, научного руководителя ЛАДФВЭ, представителя Стоуни Брук в ATLAS Дмитрия Цыбышева. Мы выиграли грант РНФ для реализации нашей идеи в рамках молодежного проекта, поэтому планы у нас масштабные.

Елена Фриц
Фото из семейного архива Олеси Кучинской

Технологии

Мы – мирные люди, но наш бронепоезд…

Военные оценили оборонный потенциал томичей

Инновационные предприятия Томска успешно выступили на международном военно-техническом форуме «АРМИЯ-2021». Региональный стенд включал достижения инновационного кластера Smart Technologies Tomsk, инновационные проекты кластера двойного назначения, Томского консорциума научно-образовательных и научных организаций, а также проект в сфере беспилотной авиации «Тайга».
В экспозиции форума приняли участие около 1,5 тыс. организаций, которые представили свыше 28 тыс. образцов и технологий военного и двойного назначения. Группа экспертов и специалистов от органов военного управления предварительно отобрала и включила в сводный реестр более 250 перспективных разработок и проектов, в том числе и томские.
Разработка кафедры радиофизики ТГУ «Радиодозор-400» – радар-обнаружитель людей за стенами и многослойными преградами в условиях задымления и под завалами – прямо со стенда отправилась в центр «ТЭ» (терроризм, экстремизм) Всероссийского института повышения квалификации сотрудников МВД РФ для использования на занятиях.
– При положительном результате можем рекомендовать радар для дальнейших испытаний в научно-производственном объединении «Специальная техника и связь» МВД России, которое осуществляет сбор технических инноваций, – отметил начальник кафедры института Андрей Михайлов.
«Умные» бейджи от «ИНТЭК/ЛИТЕЛ» переданы Главному центру специальной связи для апробации на реальных объектах, а ранозаживляющие повязки Vitavallis компании «Аквелит» направлены экспертной комиссии по отбору экспонатов для применения в военной медицине.
Научно-производственное объединение «Свободная Энергия» вошло в пул компаний для развития Арктики, разработчиков аккумуляторов, способных работать при температуре от -40 до +50 градусов и с низким саморазрядом при хранении.
Разработки Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, произведенные промышленным партнером – компанией «Сиб­аналитприбор», вызвали интерес у представителей военного инновационного технополиса «ЭРА». Стороны договорились об ответном визите в технополис с подписанием соглашений о сотрудничестве по проекту «АрктикМетео».
На форуме также прошли мероприятия по развитию научно-промышленных кластеров двойного назначения. Соорганизаторами и участниками выступили Институт государственно-частного партнерства, предприятия («Манотомь», «СТК», «Томский научно-промышленный кластер двойного назначения» и другие) и томские университеты (ТГУ, ТУСУР).