Все гениальное просто

Беседа с работниками Физико-технического института имени Иоффе об их заслугах и проблемах

Москва. 24 ноября. INTERFAX.RU - Мало какие научные учреждения могут похвастаться такими заслугами, как "спасли весь флот", "проложили дорогу жизни", создали научную базу Академии наук, "подчинили солнце и ветер", создают термоядерные и, что самое главное, безаварийные реакторы. Все эти заслуги принадлежат "детскому саду папы Иоффе", иначе говоря, ученым Физико-технического института имени Иоффе, отметившего недавно 100-летие со дня создания. Специальный корреспондент "Интерфакса" Вячеслав Терехов беседовал с работниками института об их заслугах и проблемах.

Дорога жизни

Корр: Когда ходишь по коридорам главного корпуса института, ощущаешь себя, как в зале портретов художественного музея. Это - галерея крупнейших ученых, которые внесли выдающийся вклад в развитие не только отечественной, но и мировой науки. Здесь портреты лауреатов Нобелевской премии, работавших в стенах института: академики Николай Семенов, Лев Ландау, Петр Капица, Игорь Тамм и Жорес Алферов. Здесь же портреты ученых, удостоенных звания "Герой социалистического труда", некоторые из которых это звание получили трижды. Под каждым из портретов рассказывается о научных достижениях, значение которых для страны огромно.

Я остановился около портрета бывшего президента Академии наук СССР, Героя социалистического труда, академика Анатолия Александрова. Он хорошо известен, как создатель ядерных реакторов для атомных электростанций и подводных лодок. Глядя на портрет, я вспомнил слова одного знакомого капитана 1-го ранга, командовавшего во время Великой отечественной войны боевым кораблем. "Если бы не было Александрова и его лаборатории, - сказал он, - мы не смогли бы избежать вражеских магнитных мин". И я понял, почему. В надписи под портретом Александрова, среди всех заслуг, выделено создание средства борьбы с магнитными минами, что "фактически спасло советский флот". Сейчас это решение кажется очень простым, но недаром говорят, что все гениальное просто. Ученые скомпенсировали магнитное поле корабля (иными словами его "размагнитили") с помощью уложенных на палубе секций из кабеля с током. Нет магнитного поля! Поэтому вражеские мины "не чувствовали" наш корабль.

Есть еще одна заслуга ученых института, спасшая жизнь десяткам тысяч людей и даже, можно сказать, целому городу. Сотрудники института своими исследованиями прочностных свойств льда Ладожского озера, по которому из Ленинграда к нему шли колонны грузовых автомашин с продуктами, а также вывозили раненых и больных жителей, обеспечили бесперебойную работу "Дороги жизни".

Детский сад папы Иоффе

Корр: "Детским садом папы Иоффе" назвал академик Жорес Алферов научную школу основателя института академика Абрама Иоффе. Именно из стен Физтеха вышли известнейшие в мире отечественные ученые.

Ж. Алферов: Абрам Федорович Иоффе не просто привлекал в институт молодые силы, но и никогда не стремился удержать их в Физтехе, давая возможность одаренным молодым ученым самим создавать физические и научные центры. Так появились центры в Свердловске, Днепропетровске, Томске, Харькове, Самарканде. В разное время и разными способами от института отпочковались 20 научно-образовательных учреждений.

Корр: Президент Российской академии наук Александр Сергеев отмечает при этом, что, отпочковывая от себя другие лаборатории и институты, "Физтех тем самым создавал целые семейства научно-исследовательских институтов, ставших лидерами в различных областях науки. Фактически они стали реальной научной базой Академии наук". Сергеев напомнил также, что лаборатории московских и ленинградских институтов, включая часть лабораторий Физтеха, которые во время войны были эвакуированы в Казань, превратили этот город в крупный научный центр.

Производство пленок для солнечных батарей

Фото: Роман Пименов, Интерпресс/ТАСС

Что заменит нефть и газ? Солнце и ветер

Корр: Что сегодня из себя представляет Физтех? На этот вопрос отвечает академик, директор Физтеха с 2003 по 2018 гг. Андрей Забродский.

А. Забродский: Мы разрабатываем три основных направления, одно из них - это физико-полупроводниковые технологии. Именно на них основано развитие современной микро- оптоэлектроники. На этом направлении работает 2/3 сотрудников. Здесь, прежде всего, надо говорить о развитии полупроводниковых оптоэлектроники, нанофотоники и спинтроники (спин - от английского "вращение" - ИФ). Поясню. Электрон помимо своего электрического заряда имеет еще механический момент, называемый спином. Спин можно уподобить, для большей ясности, всем известной детской игрушке "волчок". Его можно закрутить в одну сторону, а можно по-другому. Вращение по часовой стрелке - положительный спин, против - отрицательный. Изменение направления вращения называют переворотом спина. Возможность манипулирования спином с помощью магнитного поля открывает новые горизонты в микроэлектронике и в миниатюризации. Уже есть определенные достижения, но ученым хочется научиться манипулировать спинами быстрее, в частности, с помощью света. Дело в том, что свет может взаимодействовать со спинами, менять их ориентацию и концентрацию.

Сейчас это направление активно развивается в мире с использованием нанотехнологий. Таким образом, созданы новые интересные приборы, которые ведут к еще большей миниатюризации микроэлектронных устройств и ускорению их быстродействия.

Физтех является также лидером в стране по части разработок и создания солнечной энергетики, как космического базирования, так и наземного. В последнем случае мы работаем в содружестве с компанией "Ренова". Эта компания вместе с "РОСНАНО" создали группу компаний, которая носит название "Хевел", что в переводе с чувашского означает "солнце".

Корр: Почему чувашское "солнце"?

А. Забродский: Решили в Чувашии построить крупнейший в России завод, производящий солнечные модули, а на площадке Физтеха, опять-таки совместно с "Ренова" и "РОСНАНО", создать научно-технический центр, чтобы разрабатывать для этого завода технологии. Так возник наш консорциум, в который кроме этого Центра, Завода и Физтеха вошли еще и организации по проектированию и строительству солнечных электростанций в регионах России. Серьезное испытание для нашего консорциума случилось, когда Китай наводнил мировой рынок дешевым кремнием. Пришлось перестраивать завод под новую, развитую в Научно-техническом центре, технологию, которая хотя и потребляла больше кремния, но позволяла получать более эффективные солнечные элементы. При этом удалось сохранить основное технологическое оборудование завода. После модернизации он практически удвоил свою производительность. Модули, которые он теперь выпускает, имеют вдвое более высокий КПД. Более того, теперь можно продавать и фрагменты модуля - отдельно взятые солнечные элементы, и потребитель сам в состоянии собирать модули для разных целей. На сегодняшний день построено 20 солнечных электростанций и автономных энергокомплексов, в основном в отдаленных регионах России. Раньше там не было электрических сетей и работали в основном на привозном дизельном топливе. Они расположены на Алтае, в Забайкальском крае, на острове Валаам. При этом расход дизтоплива уменьшился до 40%.

Должен сказать, что в мировых "дорожных картах" развития энергетики к 2050 году солнце и ветер вместе будут давать примерно две трети электричества в мире. Мы хотим идти дальше: мы хотим комбинировать солнечную и ветровую энергетики, которые взаимно усиливают друг друга и компенсируют при этом свои недостатки. Допустим, когда нет солнца, но есть ветер, или наоборот. Особенно это касается прибрежных районов.

Корр: А как же атомная энергетика? Нефть? Газ?

А. Забродский: Процент атомной энергетики практически останется тот же. Но наши традиционные носители, то есть нефть и газ, в мире будут использоваться гораздо меньше. Вместе с тем, экспорт наших модулей, с помощью которых мы получаем электроэнергию от солнца и ветра, быстро увеличивается, поскольку по эффективности они являются одними из лучших в мире и вполне конкурентноспособны.

Необходима отечественная программа использования термояда

Об энергетических проектах Физтеха я могу рассказывать очень много. Например, наши ученые разрабатывают четыре системы диагностики в рамках проекта ИТЭР (международный экспериментальный термоядерный реактор). Четыре из 25, которые закреплены за Россией. Надо иметь в виду, что проект ИТЭР, который осуществляется во Франции, это самый крупный, который сегодня человечество реализовывает, в нем участвует 35 стран. Сам реактор планируется запустить в 2025 году. Потом еще 10 лет там будут вестись активные исследования, прежде чем начнет строится следующий термоядерный реактор "Демо" уже с положительным энергетическим выходом.

Но должен с сожалением сказать, что для того, чтобы мы могли использовать все достижения, полученные в рамках реализации проекта этого реактора, у нас должна быть своя, национальная программа по термояду. На нее пока не хватает средств. Правда, в последнее время появились некоторые надежды на то, что эта программа все-таки может быть создана, несмотря на ее затратность.

Корр: На чем основывается эта надежда? На этот вопрос ответил мне директор проектного центра ИТЭР Анатолий Красильников. По его словам, есть одобрение президента России Владимира Путина на ее создание. Кроме того, как отметил Красильников, он убежден, что "в связи с новыми поручениями президента по повышению технологического уровня российской промышленности, эта программа станет необходимой частью реализации поручений главы государства".

Однако, исходя из бесед с нашими ядерщиками, я понял, что перед ними все время маячит финансовая проблема: и в рамках проекта ИТЭР, и в создании и развитии новых сверхпроводниконых технологий, и даже для создания принципиально новых ядерных реакторов, которые просто начисто могут исключить возможность аварий типа тех, которые были в Чернобыле и Фукусиме. Но все опять упирается в деньги, иначе говоря, нужен мощный заказчик. Для производства этих реакторов нужен заказ от "Росатома". Другого варианта нет.

Получается, для того, чтобы использовать современные мировые достижения в области физики и энергетики, необходимо иметь свою национальную программу. Но даже если она будет составлена, разработана, нужно, чтобы вторая часть программы предусматривала возможности и пути претворения этих достижений в жизнь в промышленные технологии.

Получается схема: теоретическая разработка - опытное осуществление - создание национальной программы по использованию этих достижений и программы претворения их в жизнь, т.е. введение в конкретную экономику.

Но и здесь не все так просто. Член президиума Российской академии наук Александр Асеев несколько остудил мой пыл. Последнюю часть этой схемы он назвал "Долиной смерти".

По его словам, проблема претворения научных достижений в жизнь - это "самая забюрократизированная часть". "Долина смерти", разъяснил он, это когда вы пытаетесь научные достижения превратить в реальный продукт. Это тот период, когда требуются большие капиталовложения, подчас очень рисковые. Но бизнес на большие длительные капиталовложения не идет: рисков много, а у государства денег нет. Вот так и умирают все идеи, порывы, творческая энергия".

Академик считает необходимым создание консорциумов, внутри которых будут объединены и наука, и бизнес. Тогда ясно, сказал он, "что мы можем получить отдачу от первичных капиталовложений. Другого варианта нет". Это, собственно, и подтверждает приведенный выше пример создания новой подотрасли отечественной энергетики – солнечной энергетики силами консорциума в составе ФТИ им.А.Ф.Иоффе, ГК Ренова и РОСНАНО.