СМИ о нас

Также идет подготовка к подписанию межагентского соглашения с Южной Кореей.

Россия и Китайская Народная Республика готовятся переподписать соглашение о сотрудничестве, в том числе по работе над проектом «Миллиметрон» («Спектр-М»). Об этом сообщил руководитель космического центра ФИАН Сергей Лихачев, информирует ТАСС.

«Заключено межправительственное соглашение. Готовится к переподписанию соглашение с Китайской Народной Республикой по проекту «Миллиметрон» и по сотрудничеству в космосе вообще» - Сергей Лихачев, руководитель космического центра ФИАН

Специалист также рассказал и о подготовке к подписанию межагентского соглашения с Южной Кореей.

Отмечается, что обсерватория «Спектр-М» создана с целью исследования объектов дальнего космоса в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах спектра. При ее помощи ученые намерены получать данные о глобальной структуре Вселенной, и многое другое, что касается космоса.

Автор: Светлана Николаенко
Фото: news.myseldon.com, ria.ru, roscosmos.ru

https://csn-tv.ru/posts/id80990-rossiya-i-knr-perepodpishut-soglashenie-po-rabote-nad-proektom-millimetron

Также готовится к подписанию межагентское соглашение с Южной Кореей, заявил руководитель астрокосмического центра ФИАН Сергей Лихачев

Проект «Миллиметрон»
© REUTERS/Ilya Naymushin

Россия и КНР готовят к подписанию соглашение о сотрудничестве, в том числе по работе над проектом "Миллиметрон" ("Спектр-М"). Об этом заявил ТАСС руководитель астрокосмического центра ФИАН Сергей Лихачев.

"Ранее была заключена межправительственная программа на 2018-2021 годы о сотрудничестве в космосе. Готовится к подписанию соглашение с Китайской Народной Республикой по проекту "Миллиметрон" и новая программа по сотрудничеству в космосе вообще", - сказал Лихачев.

 Также готовится к подписанию межагентское соглашение с Южной Кореей, добавил он.

 Обсерватория "Спектр-М" предназначена для исследования объектов дальнего космоса в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах спектра. С ее помощью ученые рассчитывают получить данные о глобальной структуре Вселенной, строении и эволюции галактик, их ядер, звезд, планетных систем, объектах со сверхсильными гравитационными и электромагнитными полями, а также об органических соединениях в космосе.

https://tass.ru/kosmos/14550491

Проект предусматривает создание обсерватории для изучения объектов дальнего космоса.

© Фото: Wil Stewart, Unsplash

Западные партнеры России по реализации проекта «Миллиметрон», предусматривающего создание обсерватории «Спектр-М», официально не отказывались от сотрудничества с Москвой. Об этом заявил руководитель Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) Сергей Лихачев.

«Наше сотрудничество пока никто не отменял официально. Все соглашения, которые были подписаны с другими странами действующие, никто не сказал, что они прерваны. Работа пока затормозилась в силу политических причин, но она продолжается, мы открыты для сотрудничества», - приводит ТАСС слова Лихачева.

В числе зарубежных партнеров России в данном проекте значатся Китай, Италия, Франция, а также Южная Корея. Создаваемая обсерватория в будущем позволит изучать объекты дальнего космоса в миллиметровом, субмиллиметровом и инфракрасном диапазонах спектра. Благодаря этой научной работе ученые рассчитывают получить данные о строении и эволюции объектов Вселенной.

Автор: Ян Брацкий

https://tvzvezda.ru/news/20225524-vTZim.html

Совместная работа с Россией затормозилась, но она продолжается, заявил руководитель космического центра ФИАН Сергей Лихачев.

Зарубежные партнеры, в том числе Франция, Китай, Южная Корея и Италия, официально не отказались от сотрудничества с Россией в работе над проектом "Миллиметрон" ("Спектр-М"). Об этом заявил ТАСС руководитель космического центра ФИАН Сергей Лихачев.

"Наше сотрудничество пока никто не отменял официально. Все наши соглашения, которые были подписаны с другими странами действующие, никто не сказал, что они прерваны. Работа пока затормозилась в силу политических причин, но она продолжается, мы открыты для сотрудничества", - сказал Лихачев.

 Французский концерн Air Liquide, с которым велись переговоры по созданию криогенной машины для использования в проекте "Спектр-М", также от сотрудничества официально не отказался, дополнил Лихачев.

"Я могу сказать одно, они остались в подвешенном состоянии в связи с ситуацией, но, опять же, отказа от сотрудничества официального мы не получали", - Лихачев.

Ранее сообщалось, что РФ ведет переговоры с Китаем, Южной Кореей, Францией и Италией о сотрудничестве в проекте. Обсерватория "Спектр-М" предназначена для исследования объектов дальнего космоса в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах спектра. С ее помощью ученые рассчитывают получить данные о глобальной структуре Вселенной, строении и эволюции галактик, их ядер, звезд, планетных систем, объектах со сверхсильными гравитационными и электромагнитными полями, а также об органических соединениях в космосе.

https://tass.ru/kosmos/14549969

28 апреля в ДШИ им. Глинки финишировал очередной, XII Физический марафон «Шаг в науку». Школьники, учителя и кураторы из НИИ создают установки, демонстрирующие физические законы или явления, и защищают их перед учёным жюри. Многое в турнире в этом году изменилось: начиная с заставки над сценой и персоны ведущего (им стал церемониймейстер многих городских праздников Андрей Воробьев), заканчивая огромным золотого цвета кубком, который теперь вручают победителям. Участвуют пять команд из всех школ Троицка, плюс постоянные гости из Обнинска и Зеленограда, а также новички из посёлка Киевский. Правда, своих институтов там нет, но троичане уже пообещали найти им научных руководителей в нашем городе. Физмарафон открыло светотанцевальное шоу из Москвы, затем публику приветствовали замглавы Троицка Алексей Бобылёв и председатель Совета депутатов Владимир Бланк. Экс-директор ТИСНУМа обратился к школьникам как к коллегам. «Формула счастья в том, чтобы найти любимое дело», – сказал Бланк и добавил, что на пути в науке будут и разочарования, и тяжёлый труд, и огромная радость первых удач, а опыт, который они получают на Физмарафоне, пригодится им на долгие годы вперёд.

Открывают программу «Ньюштейны» (3-е отделение Лицея). Команда под руководством учителя физики Дианы Ивашкиной и Владимира Решетова (ТИСНУМ) рассказывает об оптике – работе свето- и поляризационных фильтров, устройстве человеческого глаза. Изюминка – опыт с лентикулярным растром (тем, что в стереокартинках): лента, повёрнутая вертикально, видна, горизонтально – нет, как и девушка за экраном. Но девушку не перевернёшь, поэтому школьники поворачивают сам экран.

Доклады оценивают физики. Во главе – руководитель ТОП ФИАН Андрей Наумов. Рядом с ним президент Союза развития наукоградов и экс-мэр Троицка Виктор Сиднев, учёный секретарь ГНЦ РФ ТРИНИТИ Александр Ежов, с.н.с. ИСАН Кирилл Болдырев, замдиректора по науке ИЯИ Александр Панин, с.н.с ИФТ РАН Антон Миронов, директор ИФТИС МПГУ Сергей Лозовенко.
А вот авторов идеи Физмарафона – Сергея и Ларисы Коневских – впервые не было ни в жюри, ни в организаторах…

«В чём основной дефект человека-невидимки?» – спрашивает Наумов. «Он был бы слепым», – мгновенно отвечает лицеист Тимофей Комов. «Зачем у рыбаков в арсенале очки с поляризационными стёклами?» – вступает в игру Сиднев. «Свет, отражаясь от волны, становится поляризованным. Очки уменьшат яркость бликов», – не пасует Тимофей.

Очередь «Блистательных Организаторов Гениальных Идей» из Гимназии им. Пушкова под руководством Елены Солдатовой и директора ЦФП ИОФ РАН Михаила Коренского. Пушковцев также консультируют двое молодых сотрудников ЦФП – Михаил и Дмитрий Корнеевы. Несколько лет назад они сами играли за команду: так «Шаг в науку» готовит научные кадры.

Темы докладов до финала держатся в секрете. Логично, но случаются казусы, как сейчас: и БОГИ, и команда из Зеленограда «Авангард прогресса», не сговариваясь, сконструировали катушку Тесла. Правда, пушковцы сделали одну. Но большую. А гости из Зеленограда – две. Но маленькие. Зато ещё спели и сплясали, изобразив механизм магнитной индукции. А наши блеснули названием проекта: ЕРУНДА (Единственный Русский Универсальный Необходимый Дешёвый Аппарат). Главное, катушка заработала у всех, заставив светиться ёмкости с инертными газами.

«…Ваня, возвращайся, мы экспонат нашли!» – так началось выступление «Оптимистов» (школа №1391, посёлок Киевский). Внушительный прибор отыскался в углу на сцене и оказался простой «угадайкой» с замыканием электрической схемы. «Этот жадный предмет всё железо хватает», – задаёт школьник вопрос. «Магнит!» – отвечает другой, соединяет контакты, и светодиоды загораются.

«Мы узнали о марафоне совсем недавно, идей было много, а времени мало, – рассказывает учитель физики Ольга Кортунова. – Нам очень понравилось, мы посмотрели, как всё делается, переняли опыт, и уже есть планы на следующий год».

Озадачило жюри творение «Звёздного феникса» из 5-го отделения Гимназии – настольный магнитный ускоритель. Шарики катятся, катушки вырабатывают электричество, светодиоды его индицируют… «Получается, вы сделали вечный двигатель? –
удивляется Виктор Сиднев. – Шарик ускоряется, а почему он не тормозится с другой стороны? Энергия откуда берётся?» Ответа не было, и эксперты продолжали обсуждать тему в перерыве. «Суть в том, что промежуточные шарики, которые передают энергию дальше, немагнитные – получается несимметричная система», – считает Андрей Наумов…

Марафон продолжил «Сириус» (6-е отделение Гимназии). Досадно потерять прибор перед выходом на сцену, ещё досаднее – когда он прямо на сцене не работает как надо. Гимназисты воссоздали радиоприёмник Попова; нового в нём – светодиоды, которые показывали, что схема действует. А вот звоночек упорно молчал…

«Как говорят, если это плохо пахнет, вы занимаетесь химией, если зелёное и дёргается – биологией, а если не работает – физикой», – подбодрил команду Александр Ежов.

«Положительный заряд» из Обнинска представил наглядный опыт по преломлению света в солевых растворах разной насыщенности. А гипотетический «Оскар» по инженерной части достался бы команде «Ника» (2-е отделение Лицея). В прошлом году ребята победили, создав лазер на красителях, теперь решили сделать лазерный гироскоп. Но поняли, что в школьной мастерской это нереально. Однако друзья из ФИАНа поделились компонентами из не прошедших ОТК.

«Нам дали только лазер, а блок питания, усилитель, подставки под зеркала ребята делали сами», – рассказывает учитель Игорь Ходосов. Из прошлой команды остался лишь 10-классник Кирилл Ермилин. «В прошлом году он умел только паять, в этом уже разбирается в схемотехнике, – говорит педагог. – Я его попросил найти схему усилителя для фотоприёмника, он нашёл, собрал, сжёг, выяснил, почему сжёг, и сделал! Главное, ребята начинают что-то понимать и хотеть».

Это понимание и интерес – самый ценный приз, и его получают все участники Физмарафона. Как и дипломы, и угощения от спонсоров. А места распределились так: бронза у «Ники», серебро и приз симпатий у «Звёздного феникса», победители – «Ньюштейны». Команда со Школьной, 10 занимает I место в шестой раз! «Ждём вас всех в институтах, – говорит от лица жюри Антон Миронов. – Но даже если ваша жизнь не будет связана с наукой – сохраняйте любознательность!»

Владимир МИЛОВИДОВ
фото автора

https://xn--h1aafjecekgm2au.xn--80adxhks/fizmarafon-nauka-i-shou/

ФОТО: NASA

Российские астрономы проследили за формированием «зародыша» звезды в созвездии Змееносца и обнаружили спиральные рукава, которые окружают светило, сообщает пресс-служба Физического института РАН (ФИАН).

Два года назад ученые из Японии зафиксировали в этих окрестностях мощную микроволновую вспышку, которая возникла в результате взаимодействий между выброшенной ей материей и энергией с молекулами метанола. Выработанное метанолом микроволновое излучение подсветило окрестности протосветила, что позволило астрономам детально изучить структуру окружающего его «кокона».

Для этого ученые определили положение и мощность всех источников излучения, расположенных в ближайших окрестностях формирующейся звезды. Оказалось, что большинство из них находились на больших расстояниях от растущего светила, но все они были объединены в дугообразные структуры, похожие на спиральные рукава Млечного Пути.

По словам научного сотрудника ФИАН Ирины Вальтц, астрономы давно считали, что такие спиральные завихрения должны существовать у формирующихся звезд, но обнаружить их не удавалось.

Ученые рассчитывают, что последующие наблюдения за звездой позволят раскрыть характер перемен в облике и структуре протозвезд на первых фазах их развития.

Автор: Ксения Фомченко

https://mir24.tv/news/16507016/rossiiskie-astronomy-obnaruzhili-spiralnye-rukava-v-okrestnostyah-zarodysha-zvezdy

Излучение возникло в результате микроволновой вспышки около протозвезды ММ1.

Астрономы проследили за формированием "зародыша" крупной звезды в созвездии Змееносца и обнаружили спиральные рукава, окружающие формирующееся светило. Об этом в среду сообщила пресс-служба Физического института РАН (ФИАН).

По словам ведущего научного сотрудника ФИАН Ирины Вальтц, команда изучила объект, в котором идет процесс образования протозвезды. Накопление данных о поведении мазерных источников (источник вынужденного микроволнового излучения) в окрестностях дисков аккреции (диффузное вещество, возникающее вокруг массивного тела, например: газовый диск) у небесных тел позволит уточнить параметры этих дисков и изучить ранние стадии формирования массивных протозвезд.

Все звезды Вселенной возникают внутри плотных сгустков из газа и пыли, постепенно сжимающихся из-за наличия небольших неоднородностей внутри них. Впоследствии температуры и давление становятся столь высокими, что в центре таких протозвезд начинают происходить термоядерные реакции.

Астрономов давно интересует то, как протекает процесс сжатия этих облаков из газа и что приводит к формированию протозвезд внутри них. Особенно они изучают возникновение крупных светил: их рождение запускает процесс формирования менее крупных звезд в соседних регионах "звездных яслей", крупных скоплений нейтрального водорода и пыли.

Скрытые рукава звезды

Исследователи получили первые сведения в ходе наблюдений за "звездными яслями" G358.93-0.03, которые расположены в созвездии Змееносца на расстоянии в 22 тысячи световых лет от Земли. Внутри этой области звездообразования скрывается сразу восемь зародышей светил, один из которых, MM1, особенно крупного размера.

Два года назад японские астрономы зафиксировали мощную микроволновую вспышку в окрестностях этой протозвезды. Она возникла в результате взаимодействий между выброшенной ей материей и энергией с молекулами метанола, простейшего спирта. Выработанное метанолом микроволновое излучение подсветило окрестности протосветила, что позволило исследователям детально изучить структуру окружающего его "кокона" из материи.

Для этого ученые определили положение и мощность всех источников излучения, расположенных в ближайших окрестностях формирующейся звезды ММ1. Как оказалось, значительная часть из них присутствовала на больших расстояниях от растущего светила, которые были сопоставимы по размерам с Солнечной системой. При этом все они были объединены в дугообразные структуры, похожие по форме на спиральные рукава Млечного Пути.

По словам Вальтц и ее коллег, астрономы-теоретики достаточно давно считали, что подобные спиральные завихрения должны существовать у формирующихся звезд, однако в прошлом астрономам не удавалось обнаружить их. Последующие наблюдения за звездой MM1 и другими подобными объектами, как надеются астрономы, позволят раскрыть характер перемен в облике и структуре протозвезд на первых фазах их развития.

https://nauka.tass.ru/nauka/14546679

Наблюдения за вспышками микроволнового мазерного излучения, исходящими из области звездообразования G358.93-0.03 в созвездии Змееносца, позволили ученым подтвердить, что в аккреционном диске вокруг протозвезды в этой области есть спиральные рукава, и определить их параметры. Результаты исследования, которое провели ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) совместно с коллегами из Нидерландов, Японии, США и других стран, опубликованы в The Astronomical Journal.

«Мы смогли сопоставить положение пятен — источников мазерного излучения — до и после вспышки. Оказалось, что пространственная структура мазерной области резко изменилась: плотное и компактное “спиральное” скопление, обнаруженное до вспышки, эволюционировало в дисперсную, “округлую”, более расширенную структуру после вспышки», — говорит соавтор исследования Ирина Вальтц, ведущий научный сотрудник лаборатории «Изучение быстропеременных процессов и спектроскопии» ФИАН.

Звезды образуются в плотных газопылевых облаках, где плотность вещества настолько велика, что оно начинает сжиматься под действием собственной гравитации и разогреваться, превращаясь в горячее и плотное ядро, протозвезду. Вокруг протозвезд образуются аккреционные диски из пыли и газа, откуда они черпают вещество для роста. Принципиальную роль в образовании звезд играют массивные звезды (с массами более восьми масс Солнца). Они провоцируют формирование рядом с собой менее массивных звезд, но процесс рождения и развития их самих изучен плохо, поскольку они погружены в непрозрачные турбулентные слои родительского облака и недоступны наблюдениям с помощью оптических телескопов. Поэтому ученые много внимания уделяют исследованию зарождающихся массивных звезд (MYSO, Massive Young Stellar Object) и, в частности, аккреционных дисков вокруг них.

В аккреционных дисках могут происходить взрывы, в ходе которых из диска сбрасываются излишки вещества, накопившиеся вокруг центрального объекта в процессе гравитационного сжатия. Этот процесс вызывает свечение окружающей материи в разных диапазонах, и для ученых особо интересно в этом случае мазерное излучение — микроволновый аналог лазерного излучения.

В плотных газопылевых облаках содержится множество молекул, поэтому их второе название — «молекулярные газопылевые облака». На сегодняшний день в космосе открыто более 10 тысяч химических соединений. В основном они излучают так называемые тепловые спектральные линии, которые формируются в условиях термодинамического равновесия. Но некоторые молекулы, имеющие специфические особенности уровней энергии (метастабильные состояния), излучают мазерные линии. В отличие от теплового, мазерное излучение, как и лазерное, является «вынужденным», поскольку требует постоянный приток энергии (то есть нуждается в «накачке»), который создается либо излучением молодой протозвезды, либо столкновениями с молекулами газа. При этом населенность более высоких энергетических уровней оказывается больше, чем населенность более низких равновесных уровней. Астрономы сейчас чаще всего наблюдают мазерное излучение от четырех молекул: молекулы воды (H2O), гидроксила (OH), метилового спирта (CH3OH) и монооксида кремния (SiO).

 Область звездообразования G358.93-0.03 на снимке Млечного пути с телескопа WISE (выделена красным кружком) Фото: NASA

В январе 2019 года японские астрономы обнаружили вспышку в линии метанола (частота — 6,7 гигагерц), исходящую из области звездообразования G358.93-0.03, откуда ранее наблюдалось излучение в инфракрасном диапазоне. Область G358.93-0.03 расположена на расстоянии в 6,75 килопарсека от Солнца. В ней скрыты восемь «растущих протозвезд», которым были присвоены индексы от MM1 до ММ8.

Протозвезды MM1–MM8 в области G358.93−0.03, по данным радиоинтерферометра ALMA.
Фото: С.L. Brogan et al., 2019, ApJL

Через несколько месяцев после вспышки, в марте-апреле 2019 года, в этом же источнике интерферометры SMA и ALMA зафиксировали изменения потока в молекулярных мазерных линиях метанола в субмиллиметровом диапазоне (частота — 199–361 гигагерц, длина волны соответственно — 1,5–0,87 миллиметра). Было открыто и исследовано 14 новых метанольных мазерных линий, которые ассоциировались с ядром ММ1.

Так был замечен аккреционный взрыв, который вызвал резкое увеличение яркости мазерного излучения вокруг плотного протозвездного ядра. Размер аккреционного диска вокруг ядра ММ1 составляет примерно 675 астрономических единиц, то есть в 675 раз больше дистанции от Земли до Солнца. А область, в которой находятся метанольные мазеры вокруг ядра, имеет размер 1350 астрономических eдиниц. Для сравнения: размер Солнечной системы — 40 астрономических единиц.

Изменение потока в мазерных линиях в G358.93-0.03 побудило астрономов к проведению всестороннего исследования этого явления. Было решено проверить гипотезу, что вспышки были вызваны очень редким и коротким по времени явлением — взрывом аккрецирующего плотного протозвездного ядра ММ1. Для этого «Сообщество мазерной астрономии» (Maser Monitoring Organization) организовало непрерывные систематические наблюдения источника G358.93-0.03 как на одиночных телескопах, так и на интерферометрах.

Сотрудники Астрокосмического центра ФИАН совместно с коллегами из других стран подали заявку на наблюдения с помощью интерферометра VLA в США, состоящего из 27 антенн диаметром 25 метров, связанных общим кабелем, то есть работающих как однозеркальный телескоп размером около 36 километров в диаметре. Интерферометр позволяет не только измерять потоки от источника, но и строить карты всех его пространственных компонентов. Заявка была принята, наблюдения состоялись в январе и июле 2019 года.

Астрономы ФИАН исследовали мазерное излучение от ММ1 на частотах 6181.13, 6668.52, 12178.6, 12 229.35, 20346.86, 20970.62 и 23121.02 мегагерц в семи переходах в молекуле метанола и обнаружили, что все вспышки метанольных мазеров исходят из одной области, но при этом пространственное распределение метанольных мазеров в ней резко меняется.

В частности, до взрыва метанольные мазеры на частотах 6.67, 12.18 и 23.12 гигагерц находились в вытянутых областях в направлении от северо-востока к юго-западу. После вспышки в них прослеживаются дугообразные структуры. При этом область нахождения мазеров расширялась, а градиент скорости уменьшался. Кроме того, ученые точно рассчитали положение трех новых метанольных мазеров на частотах 6.18, 12.23 и 20.97 гигагерц и представили их первые изображения.

Реконструкция положения спиральных рукавов вокруг MM1.
Фото: Chen et al./MPIA

Ученые полагают, что все наблюдаемые мазеры являются частью спиральных рукавов внутри аккреционного диска, которые были предсказаны ранее, и гипотеза о наличии спиральных рукавов в источнике G358.93-0.03 подтверждается сравнением распределения мазерных пятен в наблюдениях на VLA с их распределением, полученным в предыдущих наблюдениях на интерферометре ALMA. Кроме того, ранее при исследовании вспышки были открыты три новых мазера: на очень редких молекулах HDO (полутяжелая вода) и HNCO (изоциановая кислота) и на молекуле метанола с тяжелым изотопом углерода 13CH3OH, причем именно эти три редких мазера указали на спиральную структуру вокруг ММ1.

«Для оценки эволюции мазерного распределения в наблюдениях на VLA области мазерного излучения в источнике G358.93-0.03 было рассмотрено положение пиков мазерного излучения. Были обнаружены два пика плотности, которые можно интерпретировать как поворотные точки спиральных рукавов», — поясняет Ирина Вальтц.

Полученные данные проливают свет на локальные физические условия в метанольных мазерах. Пространственное распределение мазеров позволяет выявить распределение температуры, плотности и усиления излучения в области их нахождения, а кинематика мазерных пятен — проследить за движением газа. В дальнейшем это поможет лучше понять, как меняется структура аккреционного диска протозвезды.

«Мы наблюдали интересный для нас объект, в котором идет процесс образования протозвезды. Основная цель наших исследований — накопление данных о поведении мазерных источников в окрестностях аккрецирующих дисков, что позволит уточнить параметры этих дисков и проследить самые ранние стадии формирования массивных протозвезд», — заключает Ирина Вальтц.

Источник: ФИАН

https://www.atomic-energy.ru/news/2022/05/04/124424

Чем живет и дышит Троицкий филиал Физического института Академии наук и зачем там создан технопарк, рассказывает А.В. Наумов, профессор РАН, доктор физико-математических наук.

 
- Андрей Витальевич, мы находимся на Троицкой площадке Физического института Академии наук. Для чего вообще в Троицке нужно было создавать  филиал ФИАНа?

– Решение о строительстве филиала ФИАНа в Троицке было принято в 1963-м году. К этому времени Троицк постепенно уже начал превращаться в то, что сейчас называется наукоградом. Здесь появился Академгородок, активно начали строиться академические институты. Строился наш крупнейший в городке институт ТРИНИТИ – Троицкий институт термоядерных исследований и инноваций. К концу шестидесятых годов уже сложилась та площадка, которую мы имеем в настоящее время.

Шестидесятые годы – это расцвет физики и во всем мире, и у нас в стране, когда стало понятно, что именно физические методы исследования способны дать невероятные технологические прорывы по самым разным областям знаний, причем не только в физике, но и в разнообразных междисциплинарных приложениях – в медицине, в химии, в астрофизике и так далее. Нужно было строить разноплановые профильные институты, для того чтобы закрывать различные направления в физике и ее приложениях.

Физический институт имени Лебедева как один из самых больших институтов не мог пройти мимо этой задачи. 16 мая 1960 года была получена первая лазерная генерация Теодором Мейманом, а до этого наши соотечественники, академики Басов и Прохоров, будущие лауреаты Нобелевской премии, достигли замечательных результатов, и стало понятно, что направление нужно развивать.

Здесь мы переходим к направлению, которое, главным образом, представлено в Троицком ФИАНе. Это оптика, или то, что сейчас называется фотоникой. Дело в том, что в каком-то смысле, фотоника является «зрением современной науки». Практически в любой области естественных наук нам приходится использовать оптические, фотонные, спектроскопические инструменты исследований. Появление лазеров простимулировало создание специальной площадки для конструирования приборов современной оптики и фотоники.

– Что такое фотоника, какова ее инструментальная база?

– Это излучатели света – источники электромагнитного излучения, это преобразующая оптика, разнообразные оптические инструменты, и, наконец, детекторы. В 1963-м году было принято решение создать здесь, в Троице, большую площадку, опытно-конструкторское бюро, где бы все эти вопросы и решались. Была выделена значительная площадь, появился Троицкий филиал Физического института имени Лебедева как та площадка, где бы обкатывались новые конструкторские решения для того, чтобы можно было осуществить связь фундаментальной науки и ее приложений в самых разных областях.

– Насколько я понимаю, эта задача сохранилась поныне. Здесь сейчас действует технопарк и решается целый ряд прикладных задач.

– Да, действительно, технопарк появился в нулевые годы. Официальное решение о его строительстве было принято в 2008 году. Перед этим, как мы все понимаем, был жуткий провал девяностых годов, но, несмотря на трудности, Троицкая площадка продолжила развиваться. Коллектив ФИАН под руководством предыдущего и нынешнего директоров ФИАН академика РАН Г.А. Месяца и члена-корреспондента РАН Н.Н. Колачевского приложили все усилия для того, чтобы научные школы продолжили свою работу.

Здесь, помимо фотоники, развиваются и другие направления, и о них нужно вспомнить. Это направление ядерной физики и физики высоких энергий. В ускорительный комплекс ФИАН «Пахра» С-25Р входит электронный синхротрон С-25Р, ускоряющий электроны до энергии порядка 1 ГэВ, это ускоритель, на котором и сейчас можно проводить конкурентные исследования.

Кстати говоря, бессменным руководителем этого отдела физики высоких энергий в Троицком филиале ФИАН вплоть до 1990 года был еще один выдающийся российский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1958 года Павел Алексеевич Черенков. Интересно, что даже эти глубоко фундаментальные исследования могут дать прикладной выход, в частности, в области медицинской физики.

Но я больше хотел бы остановиться на оптических, фотонных технологиях как одном из основных направлений работы Троицкой площадки. В первую очередь, это разработка, создание и испытание новых лазерных источников света. Именно на площадке Троицкого технопарка появились компании-стартапы, которые занимают лидирующие позиции в части производства современных лазеров.

Всемирно известная компания «АВЕСТА Проект» – это выходец из Физического института Академии наук, и она базируется здесь, в технопарке ФИАН и продолжает работать над созданием самых современных приборов квантовой электроники и фотоники.

Очень важно понимать, что прибор сам по себе не может появиться. Любая высокотехнологичная компания должна опираться на результаты фундаментальных исследований, что и происходит как в головном ФИАНе, в других институтах Академии наук, так и в Троицке.

Новые источники света, которые производятся в компаниях, представлены в Троицком технопарке. Они активно задействуются в фундаментальных исследованиях по всему фронту современной фотоники. Это и материаловедение, и спектроскопия, причем, спектроскопия самых разных сред. Это физическая химия, и, наконец, это разнообразные приложения, в частности, науки о жизни (life science), в том числе, медицина.

 
– Знаю, что на базе Троицкого ФИАНа успешно работает целый ряд лабораторий. Расскажите о них, пожалуйста.

– Как я уже сказал, для современной оптики и фотоники нужны источники излучения, преобразователи, то есть оптические компоненты и детекторы. В институте на Троицкой площадке представлены лаборатории, где разрабатывают новые лазеры, в том числе материалы для новых лазеров.

Здесь очень много сверх актуальных задач. Например, есть задача создания эффективных лазерных источников, рассчитанных на инфракрасный диапазон спектра в диапазоне нескольких микрон. Это очень важно как для современных телекоммуникаций, для квантовой оптики, для создания квантовых технологий, для квантового компьютера, так и для медицинских приложений, потому что именно в инфракрасном диапазоне имеются окна прозрачности для того, чтобы производить какие-то терапевтические или даже хирургические действия внутри живых биологических тканей. Поэтому разработка фундаментальных основ новых источников, испытания и апробация тех источников, которые уже создаются, очень важны.

Здесь возможны самые разнообразные технологии. Это полупроводниковые лазеры, оптоволоконные лазерные системы, твердотельные лазеры, газовые лазеры, которые уже традиционно используются многими.

Второе важное направление – создание современных оптических компонентов. Развитие этого направления чрезвычайно важно и для реального сектора экономики всей страны, и для институтов наукограда, и для конкретных научных направлений ФИАНа. Прямо сейчас мы находимся в лаборатории, где можно создавать ультрасовременную оптику, оптические компоненты, зеркала и оптические фильтры с заданными спектральными характеристиками. Такие компоненты нужны если в эксперименте требуется отразить максимальное или заданное количество света, то есть обеспечить заданный уровень прозрачности в заданных диапазонах длин волн. Так вот здесь эта технология представлена в полном объеме. Вы можете видеть, как работают напылительные машины, которые позволяют создавать многослойные оптические компоненты, конкурентоспособные на международном уровне.

Наконец, в Троицком ФИАНе находится лаборатория, которая разрабатывает стандарты частоты. Вся современная навигация, метрология основана на лазерных системах, на лазерных стандартах частоты. Здесь создаются те самые лазеры, которые затем уходят в те лаборатории, где и разрабатываются новые атомные стандарты частоты, лазерное охлаждение и пленение атомов. Все это невозможно без сверхстабильных лазерных систем, которые разрабатываются здесь, на Троицкой площадке.

– Ваша научная биография тесно связана с еще одним Троицким институтом, «дочкой» ФИАНа – Институтом спектроскопии РАН. Каким образом эти два института связаны между собой?

– ИСАН был создан в 1968 на основе Комиссии по спектроскопии, и его «ядром» стали представители ФИАНа, включая первого директора С.Л. Мандельштама, выдающегося ученого-спектроскописта, ученика Басова – В.С. Летохова, директора ИСАН в период с 1989 по 2015 год Е.А. Виноградова. Научная школа Шпольского-Персонова, к которой относятся работы моего коллектива, тоже имеет тесную связь с ФИАНом, в частности, с отделом люминесценции.

Кстати говоря, первый директор ФИАНа С.И. Вавилов вместе с Э.В. Шпольским были учениками П.П. Лазарева. Роман Иванович Персонов (ученик Шпольского и мой первый научный учитель) после защиты диссертации в Московском государственном педагогическом институте на кафедре теоретической физики перешел в ИСАН, где и основал научную школу селективной лазерной спектроскопии сложных органических молекул, к которой мне посчастливилось присоединиться в 1996 году. В нынешнем году мне можно праздновать 25-летний юбилей.

– Четверть века – немалый срок.

– Фактически вся научная жизнь. Обсуждая это научное направление, мы снова сталкиваемся с революционной ролью лазеров. Как было показано Персоновым с коллегами, использование узкополосного лазерного излучения выводит спектроскопию сложных органических соединений на качественно новый уровень, позволяет эффективно решать обратную спектроскопическую задачу, определять свойства молекул по ее тонкоструктурным спектрам, изучать внутри- и межмолекулярные взаимодействия, осуществлять высокочувствительные аналитические измерения, имеющие важное прикладное значение в химии, экологии, биологии и медицине. Кульминацией развития этого направления стали спектроскопия одиночных молекул и флуоресцентная наноскопия – микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения. Эти направления в 2014 году были отмечены Нобелевской премией по химии. Мы очень гордимся сотрудничеством с одним из лауреатов – профессором У.Э. Мернером, который в 2018 году стал почетным профессором МПГУ.

Именно в направлении флуоресцентной наноскопии конденсированных сред с детектированием одиночных квантовых излучателей различной природы и химического состава работает наша группа, в которую входят сотрудники, аспиранты и студенты сразу нескольких организаций – ИСАН, МПГУ, ФИАН, ВШЭ, МГУ им. Ломоносова. Изучая свечение отдельных молекул органических красителей, полупроводниковых нанокристаллов – т.н. квантовых точек, центров окраски в нанокристаллах, люминесцирующих наночастиц, мы можем исследовать процессы взаимодействия фотонов с веществом на микроскопическом уровне, что очень важно как с фундаментальной точки зрения, так и для потенциальных приложений.

Так, именно одиночные квантовые излучатели рассматриваются в качестве основы источников неклассического света, столь необходимых для создания квантового компьютера и квантовых телекоммуникационных систем.

Флуоресцентная наноскопия стала одним из наиболее востребованных аналитических инструментов в современной биофизике и медицинской диагностике. Как мы видим в экспериментах, спектры одиночных квантовых излучателей чрезвычайно чувствительны к параметрам локального окружения, что может быть использовано для развития современных сенсорных технологий, в том числе в устройствах интегральной (on-chip) оптики. Наша группа изучает все эти процессы и явления в широком температурном диапазоне от комнатной до криогенных, в широком спектральном диапазоне, с высоким временным разрешением вплоть до фемтосекундного.

В лаборатории можно увидеть уникальное научное оборудование, разрабатываемое, в том числе, учеными ФИАНа. Оно используется в самых современных экспериментах. Например, одним из ключевых элементов установки для детектирования одиночных молекул и наночастиц является импульсный перестраиваемый пико-фемтосекундный лазер, разработанный на базе Технопарка ФИАН компанией АВЕСТА. Отличительной особенностью наших работ является люминесцентная спектромикроскопия при криогенных температурах, где мы используем криогенное оборудование, созданное при участии ученых криогенного отдела ФИАН.

– Какие планы на будущее лелеет Троицкий филиал ФИАНа?

– Это замечательный вопрос. Известно выражение «время разбрасывать камни,  время собирать камни». Хотелось бы надеяться на то, что мы подошли к этапу собирания камней. У нас есть замечательная площадка, Наукоград Троицк, где расположены ведущие институты с богатейшей историей, и в то же время с современной наукой.

Во всех институтах, которые расположены в Наукограде Троицк, есть коллективы, есть научные группы, лаборатории, которые выполняют исследования на передовом крае науки, и они признаны международным сообществом. Площадка ФИАН, это, в каком-то смысле, замечательный потенциал – запасный фонд, который хотелось бы использовать в будущем.

Что для успешного развития нужно? По большому счету, эффективное вложение в три составляющие: науку, образование и инновации. Про фундаментальную науку, ну, в общем-то, все понимают и все много говорят, что в нее нужно вкладываться, потому что в будущем она рано или поздно обязательно принесет свои плоды. Но также, без сомнения, нужны прикладные исследования с осязаемым результатом в средне- и краткосрочной перспективе. Те самые инновации, благодаря которым знания можно превратить в деньги. Технологические площадки, которые могут быть созданы на базе, в частности, Троицкого филиала ФИАН и вообще в Наукограде, могли бы пользоваться теми результатами фундаментальных исследований, которые рождаются здесь же, в наших институтах. Это вторая компонента, на которую мы рассчитываем, – создание высокотехнологичных производств.

Ну, и, наконец, третья компонента, которая, без сомнения, нужна и Наукограду, и Большой Москве, и всей стране, и обществу в целом, – это образовательная площадка, которая нужна Троицку как воздух. У нас есть многочисленные связи с ведущими вузами страны. Еще с середины прошлого века во всех институтах располагались базовые кафедры Московского физико-технического института.

Совсем недалеко от нас находится Московский Государственный университет имени Ломоносова, где есть физический и химический факультеты, в сотрудничестве с которыми заинтересованы наши НИИ. Несколько лет назад базовые кафедры начал открывать НИУ ВШЭ. Здесь представлен МГТУ имени Баумана, МИФИ и другие университеты. Например, моя группа активно взаимодействует с Московским педагогическим государственным университетом, где я заведую кафедрой теоретической физики имени Э.В. Шпольского.

Это, кстати говоря, еще одна задача: мало подготовить будущих ученых, нужно подготовить учителей будущих ученых. Это принципиальная задача, особенно в условиях, когда, ну, вот сейчас модно говорить, когда меняется технологический уклад, нам нужны педагоги совершенно нового качества, преподаватели-исследователи. Поэтому третья компонента, образовательная, должна быть представлена в Наукограде и, в частности, на Троицкой площадке ФИАН.

В этом смысле мы рассчитываем на создание объединенного научно-образовательного центра, который бы занимался подготовкой научных и научно-образовательных кадров высшей квалификации. Вот эти три компоненты – фундаментальная наука, высокотехнологичные производства и образование – три кита, на которых мы и стоим. Мы очень рассчитываем, что усилиями всего научного сообщества, при поддержке государства, министерств и ведомств и, в том числе, самих производств, кровно заинтересованных в том, чтобы все это реализовать, удастся эти три компоненты реализовать.

Беседовала: Наталия Лескова
Фото: Андрей Луфт

https://scientificrussia.ru/articles/tri-kita-sovremennoj-fiziki

Троицкие школьники стали призёрами Всероссийской викторины юных физиков – 2021 отделения физических наук РАН. Ксения Баксанская (на фото) из 8 «ФМ» класса Лицея Троицка – лауреат III степени, а Денис Мартынов из 11 «Б» гимназии им. Пушкова – II

Викторина появилась весной 2020 года во время дистанта. «В самом начале карантина прошла онлайн-встреча актива при Президиуме РАН, – говорит председатель оргкомитета викторины Андрей Наумов, руководитель ТОП ФИАН, завкафедрой МПГУ. – У нас была задача: придумать инструмент для взаимодействия со школьниками в рамках допобразования. Схожую олимпиаду перед этим проводили химики».

Оргкомитет сформировали из молодых учёных НИИ Троицка (ФИАН, ИСАН), студентов и аспирантов МПГУ, МГУ, МФТИ, ВШЭ. Первый конкурс был в мае 2020 года. И теперь в первую половину мая каждые два-три дня на сайте отделения физических наук РАН gpad.ac.ru/edu появляются задания для трёх групп: 5–7 классы, 8–9 классы, 10–11 классы. Вопросы по физике и астрономии, в большинстве нестандартные и часто не имеющие решения, готовят академики, члены-корреспонденты и профессора РАН. Так, в 2021 году академик РАН Валерий Рубаков предложил школьникам узнать, что чернее: чёрная дыра или тёмная материя, академик РАН Вадим Бражкин задал вычислить оптимальный размер камней на пляже, по которым можно ходить.

По сложившейся традиции награждение проходит через год, накануне следующей викторины. В 2021 году в конкурсе участвовали 484 школьника разных возрастов из 56 городов России, из ДНР и даже Австралии. Восемь туров состояли из 26 вопросов, посвящённых 60-летию первого полёта человека в космос, Дню радио, Троицку-наукограду, Дню Победы и другим.



В общей сложности прислано 2 265 ответов. Среди критериев, которыми руководствовалась комиссия (эту роль взяли на себя студенты и аспиранты МПГУ), логичность рассуждений, использование физических и математических законов, умение приводить примеры. Победителями стали 58 школьников, в том числе и троичане.

«Я часто участвую в олимпиадах, люблю физику и астрономию. Мне стало интересно ответить на вопросы, которые придумали учёные, – рассказывает лицеистка Ксения Баксанская. – Например, нам предложили рассчитать расположение телескопа, чтобы в него можно было увидеть определённую планету».

Награждение состоялось 22 апреля в здании Президиума РАН. Дипломы лауреатам вручал президент РАН академик Александр Сергеев. III Всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН пройдёт с 1 по 16 мая.

Наталья МАЙ
фото Александра РУЗАЕВА

https://xn--h1aafjecekgm2au.xn--80adxhks/voprosy-dlya-yunyx-fizikov/