Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 1569

Академический союз. "В мире науки" №7, 2019

Академический союз. "В мире науки" №7, 2019
В Петрозаводске российские и белорусские академики договорились поднять пожарные вышки на космическую высоту, завалить мир алмазами и проехать от Владивостока до Бреста за трое суток

В конце мая этого года в Петрозаводск съехались больше 30 наиболее авторитетных ученых России и Беларуси. Российскую академию наук представляли президент РАН А.М. Сергеев, вице-президенты РАН В.П. Чехонин и И.М. Донник, председатель Сибирского отделения РАН, вице-президент РАН В.Н. Пармой и другие члены академии. От Национальной академии наук Беларуси были первый заместитель председателя президиума НАНБ С.А. Чижик, главный ученый секретарь академик А.В. Кильчевский, руководитель аппарата НАНБ академик П. А. Витязь идр. В совещании также участвовал заместитель Государственного секретаря Союзного государства А. А. Кубрин.

НАМ СВЕРХУ ВИДНО ВСЕ!

Первый председательствующий на совещании академик В.Н. Пармон вынес на обсуждение важнейшую проблему:

— Этот проект был инициирован белорусской стороной, но привлек особенное внимание у нас, сибиряков: космический мониторинг и раннее обнаружение лесных пожаров. Самая представительная часть нашей делегации как раз состоит из ученых, занимающихся этой проблемой.

О российском опыте в этой области рассказал директор Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН И.В. Пташник. Институт специально для такого мониторинга десять лет назад приобрел антенную систему американской компании Orbital Systems LLC, которая собирает данные с целого ряда геофизических спутников. В институте разработаны особые алгоритмы, позволяющие отслеживать пожары на самых ранних стадиях лучше, чем это делают прилагавшиеся к прибору программы NASA. Это не хвастовство. 

Просто, по словам И.В. Пташника, американское программное обеспечение имеет слишком широкий профиль, позволяющий приспособить его под самые разные задачи и территории. А продукт сибирского института «заточен» именно на конкретные условия: Россия, измерение температуры поверхности Земли. Тем не менее уже в процессе обсуждения собравшиеся в Петрозаводске ученые нашли для сибирского прибора еще несколько применений.

Опасность, вполне сопоставимую с пожарами, представляет для наших лесов крошечный (чуть больше 3 мм) и невзрачный жук-короед уссурийский полиграф. Этот изначально дальневосточный вредитель в последнее время проявляет крайнюю активность. Его полчища рвутся на запад, высушивая на своем пути пихтовые, сосновые и кедровые леса. Отдельных его представителей, своего рода передовой отряд, нашли уже даже в московском ботаническом саду. Как рассказала директор Института мониторинга климатических и экологических систем (ИМКЭС) СО РАН Е.А. Головацкая, бороться с этим мелким, но агрессивным вредителем крайне трудно. Он удивительно живуч и быстро привыкает к самым различным ядохимикатам. Единственный эффективный метод— вовремя отследить опасный зараженный участок, вырубить его, а все вырубленное — сжечь. Известно, что уссурийский полиграф не любит влажность и мигрирует по засушливым местам. Отслеживая из космоса,  — а такая задача сибирским ученым вполне по силам, можно прогнозировать пути короеда и вовремя их перекрывать.

Академик НАНБ А.В. Кильчевский к проблеме пожаров в лесах добавил пожары на болотах. В России с этим проще, у нас болота сильно обводнены, а вот в Беларуси проблема стоит в полный рост. Руководитель Иркутского НЦ СО РАН академик И.В. Бычков предложил с помощью космического мониторинга отслеживать межграничные пожары. В Беларуси чуть больше 8 млн га леса, а в одной Иркутской области— 70 млн га. Из них по состоянию на 22 мая горело более 3 тыс. га, и многие из пожаров пришли в Россию из-за границы, со стороны Монголии и Казахстана. Мы не можем диктовать соседям, как им беречь свой лес, но мы можем отследить, как огонь подбирается к нашим границам, и подготовиться к его встрече. Для Беларуси, как рассказали представители НАНБ, подобная проблема тоже актуальна, особенно в отношении соседней Украины, в частности это касается зоны отчуждения Чернобыльской АЭС, которой с украинской стороны мало кто занимается.

О состоянии конкретно космического аспекта программы рассказал академик НАНБ П.А. Витязь. Белорусские ученые сотрудничают с «Роскосмосом» с 1999 г.

Уже реализовано пять союзных космических программ, одна сейчас выполняется и две находятся на этапе согласования. В рамках российско-белорусского сотрудничества создана группировка спутников для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Она включает в себя шесть спутников, из которых пять российских и один белорусский. Запущенный в 2012 г. «Белорусский космический аппарат» при широте захвата 20 км может рассмотреть разгорающийся очаг пожара, когда его площадь составляет всего 4 м. Это очень хороший показатель, и белорусские ученые готовы делиться полученными данными с российскими коллегами.

Космосом программа не ограничивается. Академик А.В. Кильчевский высказал, а академик В.Н. Пармой поддержал идею использовать для подтверждения результатов космического зондирования беспилотные летательные аппараты, в деле производства которых у белорусов накоплен хороший опыт. А академик П.А. Витязь предложил усилить космическую группировку серией малогабаритных спутников, которые можно оперативно запускать в расчете на ту или иную конкретную задачу.

СО ДНА

Вторым вопросом стало обсуждение совместного проекта по использованию торфа и сапропелей — многовековых донных отложений, запасы которых в пресноводных водоемах России и Беларуси исчисляются десятками миллиардов тонн. Как рассказал представлявший проект заместитель председателя СО РАН академик Н.П. Похиленко, сапропель представляет собой замечательное инновационное удобрение, аналогов которому в мире нет. Его применение позволяет повысить урожайность на 10-20%. При этом действие его продолжается до пяти лет, а в полученных продуктах мы не найдем ни нитратов, ни пестицидов.

— Эффект от использования сапропелей известен давно, — объяснил Н.П. Похиленко. — Сапропелевый комитет в Российской империи начал работать еще во времена П.А. Столыпина. Их применяли очень активно, в результате Западная Сибирь продавала тогда масла и мяса в Западную Европу столько, что доходы в два раза превышали доходы от всей золотодобывающей промышленности. Мы даже в советские годы к этому показателю не приближались, а к нынешнему дню просели раз в пять.

Сапропели хорошо показывают себя и как качественная минерально-витаминная кормовая добавка для всех видов крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей, пушных зверей и даже рыб. Будучи прекрасным адсорбентом, они впитывают и нейтрализуют микотоксины. Как итог — использование сапропелей снижает затраты на корма на 10%, а это очень много.

При внесении в почву сапропели, благодаря своим адсорбирующим свойствам, нейтрализуют пестициды и тяжелые металлы, в особенности мышьяк, свинец и ртуть. Следовательно, их можно эффективно использовать для очистки загрязненных почв, что особенно актуально для зон, пострадавших в результате чернобыльской катастрофы.

Сотрудниками новосибирского Института геологии и минералогии СО РАН уже обследовано более 90 озер Новосибирской области, в которых найдено больше 1 млрд т готовых к промышленной добыче сапропелей. Уже только эти запасы могут покрыть наши потребности на много лет вперед и принести до $20 млрд за счет продаж соседям, из которых наибольшую заинтересованность проявляет Китай. По словам академика Н.П. Похиленко, аграрии из Поднебесной говорят, что готовы покупать в год до 100 млн т для восстановления измученных сверхинтенсивным использованием почв юго-восточных регионов страны.

Конечно, тема сапропелей не может не интересовать Беларусь — одного из мировых лидеров в области сельхозудобрений.

Как рассказал академик НАНБ С.А. Чижик, в республике накоплен огромный опыт добычи и переработки сапропелей. В Институте природопользования НАНБ разработаны технологии и даже уже создано промышленное оборудование:

— Мы давно поставили перед собой задачу прекратить сжигание торфа. Только глубокая переработка и удобрения.

Продолжая и развивая тему, заместитель директора Института общей и неорганической химии НАНБ А.И. Иванец рассказал о разработанных в его институте технологиях создания органоминеральных удобрений и активированных углей из обычного торфа. Сегодня производство активированного угля в наших странах существенно упало, а международный спрос на него, напротив, вырос. Активированный уголь — стратегически важный элемент для таких отраслей, как ядерная энергетика, нефтехимия, фармацевтика, пищевая промышленность и т.д. Цена данного класса углей на мировом рынке колеблется от $5 тыс. до $7 тыс. за тонну. В Беларуси уже создана опытная установка по обуглению торфа, производящая в сутки до 200 кг продукта. А в рамках союзной программы белорусские ученые надеются довести ее до промышленного уровня.

Тут, как подчеркнул академик П.А. Витязь, вопросов в научной части уже нет, есть только проблемы в организации  производства. Готовы и оборудование, и технологии, и проектные организации. Можно просто строить производство и начинать работать. Но у программы может быть и продолжение, связанное с глубокой переработкой и торфа, и сапропелей. Это как в случае с нефтью, из которой получают не только моторные топливо и масла, но и той же глубокой переработкой — огромное количество ценнейших материалов. Так же и сапропели вместе с торфом могут стать источниками волшебных химикатов и чудодейственных лекарств.

НЕ В КРАСОТЕ СЧАСТЬЕ

Еще одно перспективное направление в деле союзных программ предложили академик НАНБ П.А. Витязь и академик РАН Н.П. Похиленко.

37 млн лет назад шестикилометровый астероид на скорости 30 км/с врезался в нашу планету в районе арктической части Сибирской платформы (сейчас на этом месте находится поселок Попигай). Взрыв продолжался примерно 1,5 с, за это время давление в месте взрыва достигло 1,4 млн атм, а температура превысила 4000° С. В результате содержавшийся в земле графит превратился в импактные алмазы. Образовавшийся стокилометровый в диаметре кратер ими теперь просто нашпигован. Речь идет не о тех драгоценных камнях, какие мы привыкли видеть в перстнях и ожерельях, а о поликристаллической форме, применяемой в добывающей и обрабатывающей промышленности.

Крупнейшее на сегодня в мире Попигайское месторождение импактных алмазов, запасы которого оцениваются в 10 трлн карат (примерно 2 млн т), было обнаружено советскими геологами еще в 1970-х гг. — и немедленно засекречено. Рассекретили его только в конце прошлого века. Сейчас на его территории разведано и поставлено на баланс 162 млрд карат, что в 35 раз больше запасов всех разведанных промышленных кимберлитовых алмазов. Средний размер попигайского камня — 1,5 мм, однако есть экземпляры, сравнимые по величине со спичечным коробком. Они не так красивы, как обычные алмазы, зато гораздо прочнее, выдерживают давление в 3,5 млн атм вместо стандартных 1,7 млн. Такой «стойкости» не удавалось добиться даже в особо твердых синтетических камнях. Буровые коронки, изготовленные с применением таких алмазов, будут работать в два-три раза дольше обычных, что приведет к кратному удешевлению нефтегазодобычи.

— У нас в Новосибирском институте, — рассказал академик Н.П. Похиленко, — побывал один крупный нефтяник. И он сказал, что если наши буры окажутся хотя бы на 20% эффективнее стандартных, то его компания будет готова их покупать на порядок дороже.

Бурами область применения импактных алмазов не исчерпывается. По сути, это великолепный абразивный материал, который замечательно используется в материаловедении, металлургии, металлообработке и т.д. По оценкам экономистов, в случае успеха мы уже в первые годы сможем продавать на мировом рынке примерно 100 млн карат высокопрочных импактных попигайских алмазов, а через десять лет объем поставок может вырасти до 750 млн карат.

Однако для того, чтобы наладить промышленное производство нового абразивного материала, необходимо провести еще достаточно большой объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, найти первых инвесторов и заказчиков. А для этого, в свою очередь, надо организовать годовую добычу по крайней мере в объеме 10 тыс. карат, то есть 2 кг. Ученые НАНБ совместно с коллегами из СО РАН начали работать над составлением союзной программы, которую планируют предоставить для экспертной оценки уже в этом году.

Еще об одном перспективном проекте, касающемся создания специализированных высокоэкономичных и экологически чистых двигателей на газомоторном топливе, рассказал сотрудник Института катализа СО РАН В.А. Кириллов. Как оказалось, совместные российско-белорусские исследования в этом направлении начались еще пять лет назад, однако из-за разразившегося экономического кризиса довести их до конца тогда не удалось. Между тем для перевода на новое топливо в конструкции современных двигателей требуется внести минимальные изменения. В процессе обсуждения академики нашли для программы новое применение: перевод на экологически чистое топливо байкальского флота.

ДОРОГА, БЕЗ КОТОРОЙ НАМ НЕ ЖИТЬ

Но, пожалуй, самый важный вопрос был поднят во второй части заседания, когда присоединившийся к академикам заместитель Государственного секретаря Союзного государства А. А. Кубрин рассказал о новом союзном мегапроекте под условным названием «Единая Евразия: Трансъевразийский пояс развития и Интегральная евразийская транспортная система». Проект предполагает прокладку по территории Союзного государства высокоскоростной (свыше 300 км/ч) железнодорожной магистрали, которая свяжет Дальний Восток России, ее Центральную часть и Беларусь. Добраться по ней из Владивостока до Бреста можно будет за трое суток. В мире построено уже более 50 тыс. км подобных магистралей, в Китае каждый год строится около 5 тыс. км, при этом в наших странах их нет вовсе. Новый проект со сроком реализации до 2035 г. может стать частью глобального трансъевразийского проекта «Новый шелковый путь», соединяющего страны Юго- Восточной Азии и Европейского союза.

— Очевидно, что здесь спектр вопросов настолько широк, что решать их в рамках целевых министерств, финансов, транспорта и т.д. вряд ли удастся, — обозначил проблему А. А. Кубрин. — И чем быстрее такое понимание придет, чем быстрее мы сумеем сформировать на базе наших академий именно методологическую структуру, тем качественнее и эффективнее этот проект будет реализовываться.

По мнению заместителя Государственного секретаря Союзного государства, на данный момент нашим академиям необходимо выступить объединяющим фактором и просчитать комплексный эффект, который наши страны получат от строительства ВСМ. Ведь такая «всеобъемлющая магистраль» — это не только и не столько продажа пассажирских билетов, сколько создание новых производств, а отсюда — появление новых рабочих мест, развитие регионов. Плюс увеличение мобильности, из чего вытекает лучшее образование (вузы «ближе»), лучшая медицина (больницы «ближе»), рост доходов (большие заводы и города «ближе»). Грубо говоря, хорошая дорога, построенная к деревне, сама по себе дохода не приносит, но жизнь в деревне делает в десятки раз лучше и интереснее. Даже по самым приблизительным подсчетам, проходящая через регион современная магистраль за год дает прирост валового регионального продукта на уровне 6-8%, а за десять лет его удваивает.

В России уже принята концепция первого участка ВСМ от Москвы через Нижний Новгород до Казани с последующим продлением до Екатеринбурга. Общая же протяженность «Единой Евразии», которая пройдет из Пекина в Берлин через Нур-Султан, Москву и Минск, составит 9447 км, из которых 2366 км (Красное (граница с Беларусью)— Москва— Казань — Екатеринбург— Челябинск— Золотая Сопка (граница с Казахстаном)) пройдут по территории России. Общие капитальные затраты на строительство участка Брест (Беларусь) — Достык (Казахстан) составят 7,08 трлн руб., участка Достык — Урумчи (Китай) — 0,76 трлн руб.

Академики горячо поддержали идею. Тем более, что ее развитие должно потянуть за собой многие науки: материаловедение, математику, машиностроение, экономику, социологию и т.д. Однако — и это тоже было всем понятно — принятие проекта будет делом отнюдь не легким. Главная проблема — высокая цена.

По нашей оценке, — сказал президент РАН А.М. Сергеев, — стоимость строительства высокоскоростной магистрали составит от $200 млрд до $300 млрд в целом. Каким образом он может быть реализован? Кто будет его финансировать? Вообще, такой проект, который гарантируется государством, может развиваться просто за счет выпуска облигаций.

Академик добавил, что интерес к инвестированию в создание ВСМ уже проявили многие зарубежные банки, как западные, так и восточные. Очень положительно относится к этому проекту Корея, Китай тоже интересуется. Кроме того, возможность реализации проекта активно прорабатывался в последнее время и с российскими банками.

Согласно прогнозам экспертов, грузопассажирская ВСМ «Единая Евразия» может стать масштабнейшим в мире проектом в сфере железнодорожного транспорта, который соединит крупнейшие высокоскоростные транспортные системы Европы и Юго-Восточной Азии. Его реализация изменит структуру трансконтинентальных перевозок и повысит конкурентоспособность железнодорожного транспорта, а также создаст значительные социально-экономические и агломерационные эффекты.

Несмотря на то, что в целом идея проекта ни у кого из академиков не вызвала возражений, споры вокруг путей его продвижения и реализации развернулись на совещании нешуточные. Так, представители НАНБ заявили, что для начала необходимо на территории Республики Беларусь проработать ряд пилотных проектов, по результатам которых руководство страны должно принять решение о начале проекта основного.

— Это нормальное явление, — рассказал в кулуарах журналистам А.А. Кубрин. — Когда ученые собираются и говорят, что все хорошо и спорить не о чем, сразу возникает резонный вопрос: а зачем вообще тогда надо было собираться? А когда появляется элемент обсуждения, это значит не только то, что вопрос интересует обе стороны, но и то, что есть обоснованные предложения по его решению. Существует старое верное положение: «Истина рождается в споре», и здесь оно работает в полную силу.

Подготовил Валерий Чумаков

беларусь в мире науки 7 2019 г нан беларуси наука ран российская академия наук россия союзное государство

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.