Звезда по имени Солнце: о совместном проекте «Швабе» и РАН
Магнитные бури как результат солнечной активности отражаются на здоровье людей, влияют на функционирование систем связи, навигации и линий электропередачи. Но полных данных о процессах, происходящих на Солнце, ученые до сих пор не имеют. « Швабе », холдинг Ростеха, и Российская академия наук реализуют масштабный проект, который призван расширить наши знания о Солнце − Национальный гелиогеофизический комплекс.
Погода в космосе
Все практические аспекты науки о связях Солнца и Земли в 1990-е годы ученые объединили в понятие космической погоды. Тогда же в США и других странах были запущены национальные программы по изучению солнечной активности. Реализация проекта Национального гелиогеофизического комплекса позволит российской науке о Солнце перейти на новый уровень развития экспериментальных исследований, а также решать фундаментальные и прикладные задачи в интересах обеспечения безопасности страны и развития новых космических технологий.
В частности, данные, которые ученые получат с помощью инструментов нового комплекса, позволят с высокой точностью оценивать и прогнозировать влияние космической погоды на работу космических аппаратов и различных технологических систем радиосвязи, радиолокации, GPS-ГЛОНАСС и др. В область практических интересов также входит контроль околоземного космического пространства, космических аппаратов и космического мусора. Результаты мониторинга и прогноза космической погоды смогут использовать в своей работе гидрометеорологи, климатологи, медики и другие специалисты.
Центр изучения Солнца
Сегодня крупнейшим научным центром, занимающимся проблемами солнечной активности в нашей стране, является иркутский Институт солнечно-земной физики РАН. При нем существует действующий гелиофизический комплекс, объекты которого расположены от Свердловской области и заполярного круга до Магаданской области. Основные мощности комплекса создавались в 60–80 гг. прошлого столетия и сегодня дополняются новыми радарами. Проект обсуждался еще в советское время, но только в 2013 году было подписано соответствующее постановление правительства РФ.
Фото: isc.irk.ru
Национальный гелиогеофизический комплекс, окончание строительства которого планируется на 2030 год, будет включать в себя несколько крупных объектов. Один из самых важных инструментов, многоволновый радиогелиограф для мониторинга солнечной активности в диапазоне частот 3–24 ГГц, будет построен в поселке Бадары Республики Бурятия на базе самого крупного радиоинтерферометра России – 256-антенного сибирского солнечного радиотелескопа, работающего на частоте 5,7 ГГц. Инструмент планируется построить к концу 2020 года.
Антенны радиотелескопов расположатся в виде трех букв «Т». Ученые планируют исследовать с их помощью разные слои короны Солнца. Радионаблюдения с высоким пространственным, временным и спектральным разрешением дадут возможность разработать надежные методы прогноза, выявлять области конверсии энергии магнитного поля в частицы плазмы, идентифицировать механизмы ускорения электронов, вспышечного нагрева плазмы и процессов переноса энергии в атмосфере Солнца.
Солнечный телескоп-коронограф с диаметром зеркала 3 м будет также расположен в Республике Бурятия. Основной задачей коронографа станет исследование строения солнечной атмосферы с недостижимым прежде разрешением, а также изучение и мониторинг солнечной активности.
Система радаров для мониторинга атмосферы и околоземного космического пространства будет состоять из пяти станций, новых и уже действующих, в Иркутской, Магаданской и Свердловской областях. Комплекс оптических инструментов для исследования свечения ночной атмосферы Земли в широком спектральном диапазоне будет построен в Бурятии.
Мезосферно-стратосферный лидар будет находиться в 250 км от Иркутска в сторону Байкала. В самом Иркутске планируется создать единый центр управления, где будут собираться данные со всех объектов комплекса. Такой широкий разброс элементов необходим для того, чтобы увеличить диапазон сбора информации о космической погоде.
Задачи холдинга
Холдингу «Швабе» в рамках выполнения задания по проекту предстоит не только разработать и изготовить перспективные оптические и радиотелескопы, радиолокаторы и другие уникальные астрономические приборы, но и построить всю необходимую инфраструктуру.
Общая оценочная стоимость проекта − не менее 36 миллиардов рублей. Однако она будет корректироваться по результатам завершения проектных работ по всем объектам. На данный момент уже разработана и принята проектная документация и проведены изыскательские работы по первым объектам комплекса. В соответствии с заключенным контрактом комплекс оптических инструментов и радиогелиограф должны быть введены в 2019-2020 годах, а наиболее сложный объект − большой солнечный телескоп-коронограф − вступит в опытную эксплуатацию в 2030 году.
Первые испытания
Создание объектов первого этапа национального гелиогеофизического комплекса началось в 2019 году. Комплекс оптических инструментов будет построен в течение года рядом с поселком Торы в Бурятии, на территории геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН.
Иллюстрация: ru.iszf.irk.ru
В апреле пройдут испытания новых элементов оборудования для радиогелиографа, созданных на базе предприятий холдинга «Швабе». Специалисты Лыткаринского завода оптического стекла и Института солнечно-земной физики проверят работоспособность СВЧ-аппаратуры, электронной части и систем сбора, обработки и передачи данных. Испытания пройдут в Тункинском районе Бурятии. В рамках испытаний ученые намерены подтвердить достоверность прохождения тестового сигнала. В случае их успешного завершения электронные элементы будут запущены в серийное производство.
Национальный гелиогеофизический комплекс – один из крупнейших проектов в современной российской науке. Результаты работы комплекса будут иметь мировое значение. Предприятия Ростеха обладают всеми необходимыми компетенциями и современной производственной базой, чтобы в сотрудничестве с РАН и другими подрядчиками реализовать этот сверхсложный, масштабный проект в заданные сроки.
События, связанные с этим
Лазерный микроскоп МИМ-340: увидеть живую клетку
Облакомер: дотянуться до облаков
Звезда по имени Солнце: о совместном проекте «Швабе» и РАН
Дифракционная решетка: как это работает
Неонатальное оборудование «Швабе»: детские жизни – в приоритете
Источник
Публикации
Влияние солнечной активности на повседневную жизнь человечества трудно переоценить, однако в настоящее время полной информации о процессах, происходящих на этой звезде, нет ни у кого в мире. Холдинг «Швабе» совместно с Российской академией наук (РАН) создают национальный гелиогеофизический комплекс, способный прогнозировать вспышки на Солнце, в полной мере рассчитывать последствия различных космических явлений, а также обнаруживать небесные объекты, которые летят со стороны Солнца, на более ранних этапах.
Первый заместитель генерального директора «Швабе» Сергей Попов в интервью обозревателю РИА Новости Алексею Паньшину ответил на вопросы о сроках и стоимости реализации этого проекта, а также рассказал, как преобразятся железнодорожные станции пригородных электричек, на что способна оптико-электронная система модернизированного «Ночного охотника» и когда начнутся продажи легендарного фотоаппарата «Зенит-М».
— Сергей Викторович, какие направления деятельности вы рассматриваете в качестве приоритетных?
— Сейчас наиболее явно выделяются несколько масштабных комплексных проектов. Это «Умный город» госкорпорации «Ростех», где мы участвуем с широким спектром продукции, включающим освещение, управление дорожным движением, светофоры и все с ними связанное, видеонаблюдение и так далее.
Еще одно приоритетное направление для Ростеха – повышение качества российского здравоохранения. Так, госкорпорация построила в регионах 15 перинатальных центров по госпрограмме Минздрава России. Медтехника, которой они оснащены, в основном производства «Швабе». Только в 2017 году мы оснастили российские учреждения родовспоможения медтехникой в общей сумме на 2 миллиарда рублей. При этом если ранее мы поставляли оборудование для каких-то конкретных проектов, то сейчас переходим к комплексным поставкам, которые зачастую относятся к федеральным целевым программам. Это, к примеру, участие в реализации программ по оснащению новых перинатальных центров в 30 наиболее остро нуждающихся субъектах РФ, модернизации здравоохранения и импортозамещению. Сюда также входят программы по оснащению фельдшерско-акушерских пунктов и развитию материально-технической базы детских поликлиник и детских поликлинических отделений медицинских организаций.
Сейчас «Швабе» выступает в роли системного интегратора медицинской техники, что решает множество проблем. С одной стороны, мы поставляем высококачественное оборудование отечественного производства, с другой – осуществляем комплексное обслуживание нашей продукции и помогаем ее освоить. Больше скажу, сейчас мы отрабатываем применение интернета вещей в медицине. Это касается дистанционной передачи данных о состоянии больного и так далее.Другим глобальным проектом является работа по созданию национального гелиогеофизического комплекса. С его помощью мы сможем получать информацию о процессах, происходящих в ближнем космосе и околоземном пространстве. Комплекс позволит, в частности, изучать солнечную активность, воздействие солнечного ветра на магнитосферу и ионосферу, исследовать структуру и физику верхней атмосферы Земли.
Одновременно с этим сейчас большая работа проводится в области развития технологий профилактики и лечения онкозаболеваний. В этом году «Швабе» инициировал программу по созданию в России модульных ПЭТ/КТ-центров и сети центров адронной терапии под эгидой ведущих вузов и научно-исследовательских медицинских центров в рамках российско-японского сотрудничества. Ее выполнение способствует увеличению ожидаемой продолжительности жизни к 2024 году до 78 лет и снижению смертности людей трудоспособного возраста от новообразований. В следующем году проект войдет в активную фазу реализации.
Вообще, в отношении гражданской продукции у нас очень большие планы. Стратегия Ростеха предполагает достижение паритета между военной и гражданской продукцией к 2025 году. Мы в «Швабе» без преувеличения должны стать одним из драйверов этого процесса. В стратегии до 2025 года у нас прописано достижение доли гражданки до 80 процентов. Сейчас этот показатель находится на уровне 40%, и темпы роста уже сейчас очень активные. Для сравнения: еще несколько лет назад доля гражданской продукции холдинга не превышала 6%, и когда были озвучены планы выйти на 30%, многие сказали, что это невозможно. Но, как видите, все получилось.
— Есть ли какие-то трудности в рамках работы по диверсификации?
— Проблем всегда много, но основная – наше сознание. Люди, работающие в организации, которая стабильно получала и исполняла гособоронзаказ, привыкают к этому. А когда им предлагают найти нишу, продукцию, которую они будут выпускать на том же оборудовании, но уже для гражданских нужд, они не всегда понимают, как это сделать. Трудно переломить сознание людей, которые на протяжении долгих лет занимались одной работой, а тут их заставляют делать другую. Мы в этом плане не исключение. Нам потребовалось достаточно много времени, чтобы обучить топ-менеджмент, рабочих и других сотрудников освоить новые направления. Мы создали целые департаменты гражданской продукции в структуре каждого предприятия и поставили задачу по созданию не менее 100 гражданских изделий в год.
— Вышли на этот показатель?
— У нас даже больше выходит. Ежегодно в жизнь воплощаются около 130-140 разработок. Сейчас номенклатура изделий, производимых предприятиями «Швабе», насчитывает порядка шести тысяч. В их число входят как гражданские, так и военные разработки.
— Гелиогеофизический комплекс. Что это и где он будет расположен?
— Это проект мирового уровня. Создание национального гелиогеофизического комплекса совместно с Российской академией наук (РАН) направлено на опережающее развитие российской науки в области солнечно-земной физики и физики околоземного космического пространства. Светило влияет на многие процессы, в том числе на погоду, связь, здоровье людей, поэтому этот проект нацелен на решение глобальной задачи для всего человечества. До последнего времени небесные объекты, которые летят со стороны Солнца, были малозаметны и обнаруживались в последний момент. Создаваемый комплекс позволит обнаруживать такие объекты на более ранних этапах.
Радиогелиограф будет расположен в республике Бурятия. Система радаров будет состоять из пяти станций: МСТ радар в 250 километрах от Иркутска в сторону озера Байкал, два радара в поселке Стекольный Магаданской области (действующий), один радар вблизи города Братск Иркутской области на территории ГОУ ВПО «Братский госуниверситет» (действующий) и еще один радар в поселке Арти Свердловской области (действующий). Солнечный телескоп-коронограф будет расположен в республике Бурятия, там же будет установлен комплекс оптических инструментов, а лидар будет находиться в 250 километрах от Иркутска в сторону Байкала, в Иркутске же будет находиться единый центр управления, куда будет стекаться информация о всех научных наблюдениях комплекса.
Такой разброс элементов нужен для того, чтобы можно было под разными углами, в разных диапазонах собирать информацию о Солнце и космическом пространстве. Проект разработан Институтом солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН, его научным руководителем является академик РАН Гелий Александрович Жеребцов. Проработка велась еще с начала 80-х годов, но только в 2013 году вышло первое постановление правительства, в соответствии с которым он начал реализовываться. На начальном этапе на проектирование и создание первых инструментов было выделено порядка 7 миллиардов рублей, в рамках этой суммы разработана проектная документация и проведены изыскательские работы по первым объектам комплекса. Сейчас вышло второе постановление правительства, в соответствии с которым начинается практическая реализация глобального проекта, идет изготовление оптических инструментов, будут проектироваться оставшиеся элементы комплекса, в том числе специальный лидар.
— А сейчас мы как изучаем Солнце?
— В районе Байкала уже действует инфраструктура для изучения солнечной активности, в том числе установлен вакуумный солнечной телескоп, радиогелиограф и другие объекты, однако они разрабатывались десятилетия назад и созданы на основе старых технологий, которые хоть и позволяют наблюдать корону Солнца, изучать солнечную активность, но с меньшей детализацией. Это тоже давало материалы для исследований, но ученые просчитали, чего не хватает, поэтому появился гелиогеофизический комплекс, который позволит прогнозировать вспышки на Солнце и в полной мере рассчитывать последствия различных космических явлений.
— Каковы сроки строительства и ввода в эксплуатацию?
— Создание двух научных инструментов уже начато, в 2019 году начнутся работы по строительству инфраструктуры и зданий для их размещения. Сдача всего комплекса запланирована на 2030 год, однако отдельные элементы будут построены несколько раньше. В соответствии с заключенным контрактом комплекс оптических инструментов и радиогелиограф должны быть введены в 2019-2020 годах, а наиболее сложный объект — большой солнечный телескоп-коронограф — вступит в опытную эксплуатацию в 2030 году.
— Сколько денег будет потрачено на этот проект?
— Его общая оценочная стоимость порядка 36 миллиардов рублей. Однако она будет корректироваться по результатам завершения проектных работ по всем объектам. Миллиард рублей мы уже реализовали на проектирование первых научных инструментов, еще порядка 2,5 миллиарда выделено и законтрактовано на создание радиогелиографа и комплекса оптических инструментов. Оставшиеся деньги на проектирование и строительство будут выделены в течение последующих лет.
— Есть ли аналоги за рубежом?
— Аналоги есть, но комплекс, расположенный в одном месте, не дает должных результатов. И несмотря на то, что ученые со всего мира обмениваются информацией, трудности с передачей определенного рода данных все же возникают, поэтому полной картины происходящего на Солнце нет пока ни у кого.
— А с РЖД как-то сотрудничаете?
— Только на прошлой неделе предприятия радиоэлектронного кластера Ростеха провели презентацию продукции, которую можно использовать в интересах РЖД. И руководство железных дорог ее высоко оценило. Сейчас формируется дорожная карта сотрудничества. «Швабе» со своей стороны сейчас начинает проект, в рамках которого планируется оснащать пригородные железнодорожные станции информационными табло, где будет транслироваться расписание электричек, время до следующего поезда, информация об отмене и так далее, а также оборудовать их новым энергоэффективным освещением.
Пилотный проект будет реализован в Московском регионе. До нового года мы планируем оборудовать две первые станции. Кроме того, для РЖД мы разрабатываем новые семафоры с увеличенной дальностью светового пучка.
Помимо этого, мы попробовали наносить наше гидрофобное покрытие на стекла электропоездов. Изначально оно было разработано для нанесения на линзы биноклей, чтобы те не запотевали. Со стекла, обработанного таким покрытием, скатывается вода, в связи с чем мы смогли расширить сферу его применения. Более того, гидрофобное покрытие, нанесенное на кафель в подземных переходах, где часто орудуют вандалы со своими баллончиками, позволяет без труда смыть краску со стен, тогда как в мрамор и гранит она въедается и практически не отмывается.
— Вот бы нам в лифт такое покрытие.
— Вы зря смеетесь, это покрытие не дает еще и объявления клеить. Наш сотрудник недавно провел эксперимент – попробовал приклеить объявление к поверхности, обработанной этим покрытием, и у него ничего не вышло. Клей просто не скрепил поверхность и бумагу.
— Расскажите про перспективы «Зенит-М»? Когда ждать начала продаж?
— Более года назад мы начали первые переговоры с владельцем фирмы Leica Camera AG о том, что такой проект может быть интересен. Суть его в том, что у нас есть очень хорошие объективы, которые можно было использовать по назначению, поэтому было принято решение, что электронику мы берем от Leica M, а объектив будет наш. Дизайн, имеющий черты «Зенита-Е», отрабатывался Красногорским заводом совместно с дизайнерами Leica Camera AG и российской студии SmirnovDesign. Когда мы начинали эту работу, мы не думали, что желающих купить такой фотоаппарат окажется так много, причем как в России, так и за рубежом. Пробная серия у нас небольшая, порядка 500 экземпляров, и она практически вся распродана. Среди заказчиков есть частные лица, есть компании, а спрос оказался выше нашего предложения, за фотоаппаратами стоит реальная очередь. Начало продаж намечено на январь 2019 года. Главное здесь не просто выпускать «Зенит» – мы открыли дорогу нашим объективам, которые по соотношению цена-качество превосходят зарубежные аналоги.
— Начались ли поставки заказчикам беспилотника, созданного в рамках проекта OrionDrone?
— Начну с того, что оборудование, которое установлено на этом дроне, уникально. Там стоит SWIR-камера, которая видит в коротковолновом инфракрасном диапазоне. Это позволяет, например, во время пожара увидеть сквозь дым очаг возгорания, ведь нередко пожарные достаточно много времени тратят на то, чтобы найти очаг и потушить его. Второе преимущество заключается в том, что камера может видеть в тумане. Мы моделировали условия густого тумана, когда на расстоянии 10 метров не было видно человека, но для SWIR-камеры этот туман прозрачен. Третье преимущество этой системы – это возможность различать материалы одежды. Так, например, мы одели одного из наших сотрудников в одежду бойца спецподразделения зарубежной страны, а второго в наш хлопчатобумажный камуфляж. Результат был удивительный – бойца в зарубежной форме видно как белого медведя на фоне зеленого леса, а наш воспринимается не так явно. Это связано с тем, что у многих зарубежных подразделений форма состоит из разных синтетических материалов, которые их и выдают.
Продавая отдельные видеокамеры, мы обнаружили, что некоторые фирмы ставят их на беспилотники и продают в разы дороже, поэтому мы приняли решение, что будем самостоятельно предлагать рынку такой комплексный продукт. Заказы есть, мы готовы увеличить производство. Среди потенциальных заказчиков ‒ МЧС и лесное хозяйство.
— Что можно сказать об оптико-электронной системе Ми-28НМ? Она улучшена?
— В настоящее время мы ведем работу по двукратному увеличению дальности обнаружения объектов оптико-электронной системой, установленной на Ми-28НМ. Другие характеристики этой системы также повышены, но подробностей я раскрывать не могу.
— Когда будут созданы очки, позволяющие оператору видеть глазами робота и управлять им на расстоянии?
— Я бы сказал, что они уже есть. Мы сейчас завершили работу по созданию места оператора для одного из роботизированных комплексов, которое включает как раз такие очки.
Источник